スパークプラグとは？種類の違いと熱価についても

エンジン部品の消耗品の1つにスパークプラグがあります。

スパークプラグには一般的なスパークプラグの他に白金プラグやイリジウムプラグがありますが、一般的なスパークプラグと比べどのような違いがあるのでしょうか？

当記事では、一般的なプラグと白金プラグ・イリジウムプラグの違いや、一般プラグから白金・イリジウムプラグへ変更した場合の効果や寿命の違いなどをお伝えしていきます。

 

 

スパークプラグ(点火プラグ)とは？

スパークプラグは点火プラグとも呼ばれ、混合気 (液体燃料に空気を混ぜて霧状にしたもの) に点火する装置になり、1つのエンジンシリンダーにつき1つのスパークプラグが取り付けられています。

スパークプラグのスパークとは火花を意味し、スパークプラグから混合気へ火花を飛ばし、点火した混合気が燃焼・爆発をします。

スパーク(火花)は電極部から飛ぶようになっており、ガソリン車のみ装備され、点火方式が異なるディーゼル車にはスパークプラグは装備されていません。

 

 

寿命や交換を怠った場合の不具合や症状

スパークプラグは消耗品のため、寿命や劣化が近づいた場合は交換をしなければなりません。

普通車の場合、約20,000km～30,000kmで寿命を向かえ交換する必要があります。

軽自動車の場合は、約10,000kmが寿命の目安になります。

 

交換をせずに走行し続けた場合には、次のことが起きる恐れがあります。

スパークプラグが全く機能しない場合は火花を飛ばすことができませんので、混合気に点火することはできずエンジンを始動することはできません。

寿命や劣化が近づいた場合、エンジン始動が困難になり、異常燃焼やエンジンの出力低下、点火タイミングの狂い、アイドリングの不安定、加速のもたつき、燃費の悪化などがあります。

いずれの場合も消耗したことにより火花が飛びにくくなったことが原因です。

さまざまな悪化があるにもかかわらず、交換をせずに走行を続けた場合は、弱くなった火花を補うためにイグニッションコイルが過負荷(負荷が大きくなり)となり、スパークプラグ以外の部品が損傷する恐れやエンジン故障に繋がる懸念があります。

 

また異常燃焼や不完全燃焼が生じた場合は、排気センサーや触媒の損傷に繋がり、特に触媒が損傷した場合は非常に高額な費用がかかります。

 

 

エンジン型式にあった適合品を使用する

スパークプラグはエンジンにより使用可能な型番が決められています。

非適合品を使用した場合は、点火(スパーク)の際にピストンに傷や穴をあける恐れがあるほか、点火不良から本来のエンジン性能を発揮することができません。

ピストンに傷などが入った場合は、修理することはできず新たなピストンに交換しなくてはなりません。

新たにピストンを交換する際はエンジンを分解しなくてはならず、交換に要する時間や費用が大きくかかります。

寿命が近づいた場合は早期に交換することで、その他のトラブルを誘発させません。

 

 

スパークプラグの種類の違い

 

レジスタープラグ

レジスタープラグのレジスターとは『セラミックの抵抗体』を意味します。

スパークプラグにレジスター(セラミックの抵抗体)を内蔵したプラグです。

セラミック抵抗体を内蔵することにより、スパーク時のノイズの周波数を抑え、ラジオのスピーカーやカーナビなどに及ぼす影響を軽減します。

電極部は一般電極と同様の大きさ・ニッケル合金を使用していますので、耐久性やスパーク性能は一般プラグと同等になります。

レジスタープラグを使用した場合は、プラグコードも同様に抵抗が内蔵した製品を使用します。

 

 

グリーンプラグ

【 出典：NGK 】

グリーンプラグとは、中心電極の先端に90度のV溝を加工を施したプラグです。

90度のV溝形状にすることで、中心電極の外周で確実にスパークするため、火炎の成長を妨げる原因となる消炎作用が小さくなり、一般プラグと比べ火花が飛びやすく着火性が向上します。

着火性能の向上と共に燃焼効率が良くなり、エンジン始動や加速が改善されます。

 

 

 

レース用プラグ

【 出典：NGK (レーシングプラグ　スラント(斜方)タイプ) 】

 

 

【 出典：NGK (レーシングプラグ_(セミ沿面タイプ) 】

 

レーシングエンジンは高回転・高圧縮比エンジンとなり燃焼ガスの温度は高い為、耐熱性や要求電圧も高くなります。

過酷なレース中の振動にも耐えるよう、電極の強度も高く造られています。

レーシングプラグの寿命は一般プラグに比べ約半分程度になります(一般プラグの普通車の寿命の目安は約20,000kmです)

価格は一般プラグに比べ5倍程高くなります。

 

 

 

 

多極プラグ

【 出典：NGK (多極プラグ) 】

 

 

【 出典：NGK (多極プラグ) 】

多極プラグとは、接地電極を複数 (多極) 設けたプラグです。

多極にする理由は、電極の消耗を分散し耐久性の向上を狙うことや要求電圧を下げる効果があります。

 

 

白金プラグ・イリジウムプラグ

白金プラグは、中心電極部、接地電極部に白金合金を使用したプラグになり、

イリジウムプラグは、中心電極部、接地電極部にイリジウムプラグ合金を使用したプラグになります。

白金プラグとイリジウムプラグについては『イリジウムプラグと白金プラグの違いとは？ノーマルプラグとの違いや効果は？』にて詳しく解説しています。

 

 

熱価(ねっか)の種類と違い

スパークプラグは燃焼時に熱の影響を受けます。

影響を受けた熱の放熱度合いを『熱価(ねっか)』と呼びます。

熱価は燃焼室の燃焼ガスの温度とスパークプラグの設計に起因し、熱の放熱度合いを『熱価』 を用いて表します。

スパークプラグの種類を熱価で分けた場合には次の2つの呼び方があります。

 

 

低熱価 (焼け型)

低熱価 (焼け型) は文字通り放熱度は低く、中心電動の温度が上昇する傾向にあります。

外気温が低い時期であっても、エンジン始動性は良くなります。

 

 

高熱価 (冷え型)

高熱価 (冷え型) は、低熱価 (焼け型) に比べ放熱度は高く、中心極は温度上昇しにくい傾向にあります。

高回転エンジン向けに多く採用されています。

気温が低い時期のエンジン始動性は、低熱価 (焼け型) に比べて劣ります。

 

 

熱価の見方

熱価は数字で表記されます。

小さい数字ほど低熱価 (焼け型) のプラグになり、大きな数字ほど高熱価 (冷え型) のプラグになります。

(例)NGKのスパークプラグ：BPR5ES-11の場合、『5』が熱価を表します。

 

 

熱が及ぼす影響

燃焼ガスによる熱影響を受け続けた場合、スパークプラグは溶損します(溶けてしまう)。

プラグを熱影響から避ける為に必要以上に高熱価 (冷え型)プラグを使用した場合は、燃焼温度が上がらず不完全燃焼(かぶり)となります。

 

 

 

まとめ

1. スパークプラグとは、火花を飛ばし混合気に点火する装置です。
2. スパークプラグの種類には、エンジン特性や用途に最適なプラグがあります。
3. スパークプラグには熱価と呼ばれる、放熱度を表す『熱価』があり、エンジンにあった最適なプラグを取り付けます。

 

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