点火コイル。
自動車用ガソリンエンジンが高速化、高圧縮比化、高出力化、低燃費化、低排出ガス化へと進むにつれ、従来の点火装置は使用要件を満たすことができなくなっています。点火装置の中核部品は、点火コイルとスイッチングデバイスです。点火コイルのエネルギー効率を向上させ、スパークプラグが十分なエネルギーの火花を発生できるようにすることで、点火装置が現代のエンジンの動作に適応するための基本条件が整いました。
イグニッションコイル内には通常、一次コイルと二次コイルの2組のコイルがあります。一次コイルは太めのエナメル線を使用し、通常は約0.5～1mmのエナメル線を200～500回巻きます。二次コイルは細いエナメル線を使用し、通常は約0.1mmのエナメル線を15000～25000回巻きます。一次コイルの一端は車両の低電圧電源（＋）に接続され、もう一端は開閉装置（ブレーカー）に接続されます。二次コイルの一端は一次コイルに接続され、もう一端は高電圧線の出力端に接続され、高電圧を出力します。
車の点火コイルが低電圧を高電圧に変換できるのは、通常の変圧器と同じ形状で、一次コイルの巻線比が二次コイルよりも大きいためです。しかし、点火コイルの動作モードは通常の変圧器とは異なります。通常の変圧器の動作周波数は50Hzに固定されており、商用周波数変圧器とも呼ばれます。一方、点火コイルはパルス動作をしており、パルス変圧器と見なすことができます。エンジンの回転速度に応じて、異なる周波数でエネルギーの蓄積と放出を繰り返します。
一次コイルに通電すると、電流の増加に伴って一次コイルの周囲に強い磁場が発生し、磁場エネルギーが鉄心に蓄えられます。スイッチングデバイスが一次コイル回路を遮断すると、一次コイルの磁場は急速に減衰し、二次コイルは高電圧を感知します。一次コイルの磁場の消失が速いほど、電流遮断時の電流が大きく、また2つのコイルの巻数比が大きいほど、二次コイルに誘起される電圧は高くなります。
コイルタイプ
点火コイルは磁気回路の方式によって、開磁路型と閉磁路型の2つに分けられます。従来の点火コイルは開磁路型で、鉄心は0.3mmのシリコン鋼板を積層し、その周囲に一次コイルと二次コイルを配置しています。閉磁路型は、一次コイルの周囲にⅢ型と同様の鉄心を配置し、その外側に二次コイルを巻き付けることで、鉄心によって磁力線を形成します。閉磁路型点火コイルの利点は、磁気漏れが少なく、エネルギー損失が小さく、サイズが小さいことであるため、電子点火システムでは一般的に閉磁路型点火コイルが採用されています。
数値制御点火
現代の自動車の高速ガソリンエンジンには、マイクロプロセッサ制御の点火システム（デジタル電子点火システムとも呼ばれる）が採用されています。点火システムは、マイクロコンピュータ（コンピュータ）、各種センサー、そして点火アクチュエータの3つの部分で構成されています。
実際、現代のエンジンでは、ガソリン噴射サブシステムと点火サブシステムの両方が同じECUによって制御されており、一連のセンサーを共有しています。これらのセンサーは、クランクシャフトポジションセンサー、カムシャフトポジションセンサー、スロットルポジションセンサー、吸気マニホールド圧力センサー、デトネーションセンサーなど、電子制御ガソリン噴射システムのセンサーと基本的に同じです。その中でも、デトネーションセンサーは、電子制御点火（特に排気ガスターボチャージャー付きエンジン）専用の非常に重要なセンサーであり、エンジンのデトネーションの有無とデトネーションの程度を監視し、フィードバック信号としてECUに事前に点火を指示することで、エンジンがデトネーションを起こさず、より高い燃焼効率を得ることができます。
デジタル電子点火システム（ESA）は、その構造上、ディストリビュータ型と非ディストリビュータ型（DLI）の2種類に分けられます。ディストリビュータ型電子点火システムは、1つの点火コイルのみで高電圧を発生し、ディストリビュータが点火シーケンスに従って各気筒のスパークプラグを順番に点火します。点火コイルの一次コイルのオンオフ制御は電子点火回路が担うため、ディストリビュータはブレーカー装置を廃止し、高電圧配電機能のみを担います。
2気筒点火
2気筒点火とは、2つの気筒が1つの点火コイルを共有することなので、この方式は気筒数が偶数のエンジンでのみ使用できます。4気筒エンジンで、2つの気筒ピストンが同時にTDC（上死点）に近いとき（1つは圧縮、もう1つは排気）、2つの点火プラグが同じ点火コイルを共有して同時に点火すると、1つは有効点火、もう1つは無効点火となり、前者は高圧低温の混合気体中にあり、後者は低圧高温の排気ガス中にあります。そのため、2つの点火プラグ電極間の抵抗が全く異なり、発生するエネルギーも等しくないため、有効点火のエネルギーがはるかに大きくなり、総エネルギーの約80%を占めます。
個別点火
個別点火方式では、各シリンダに点火コイルを割り当て、点火コイルをスパークプラグの上に直接取り付けることで、高電圧線も不要になります。 この点火方法は、カムシャフトセンサーまたはシリンダ圧縮を監視することで正確な点火を実現し、任意の気筒数エンジン、特にシリンダあたり4バルブのエンジンに適しています。 スパークプラグ点火コイルの組み合わせは、デュアルオーバーヘッドカムシャフト（DOHC）の中央に取り付けることができるため、ギャップスペースを最大限に活用できます。 ディストリビューターと高電圧ラインがキャンセルされているため、エネルギー伝導損失と漏れ損失が最小限に抑えられ、機械的な摩耗がなく、各シリンダの点火コイルとスパークプラグが一緒に組み立てられ、外部の金属パッケージが電磁干渉を大幅に低減し、エンジンの電子制御システムの正常な動作を確保できます。
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