エンジンは燃焼によって動力を得て走り続けます。
その為に電気システムが不可欠で、大まかに下記のものが挙げられます。
- 始動装置：バッテリーから、スターターモーターを回し、エンジンを始動させる
- 充電装置：オルタネーターで発電し、ジェネレーターで交流から直流に変換し、バッテリーへ充電する
- 点火装置：イグニッションコイルで電気を増幅し、電気をスパーク・プラグに流す
始動装置
停止しているエンジンを動かすには、スターターモーターに電気を流し、ピニオンギヤでフライホイールを回しピストンを押し下げ、シリンダー内に混合気を吸気させ、スパーク・プラグで点火しエンジンを始動させる。
バッテリー
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イグニッションON（スタータースイッチ）
↓
スターターモーターに、ついているピニオンギヤが出る
↓
ピニオンギヤが、フライホイールに繋がる
↓
ピニオンギヤが、フライホイールからクランクシャフトを回す
↓
ピストンが、上下運動をする
↓
シリンダー内に、混合気が入る
↓
スパーク・プラグで点火
↓
エンジン始動
↓
ピニオンギヤが引っ込む
スターターモーターが、普及する前はキックアームでクランクを回し、エンジン始動をしていましたが、この方法はコツが必要で失敗する（ケッチン）と、ケガをする恐れがあるので、スターターモーターの普及で、パンヘッドの後期から徐々にセルモーターへ移行していきました。
現在の車は、アイドリングストップが登場しました。あれはスターターモーターの強化と、制御の向上で可能となりました。
近い将来、バイクでアイドリングストップが出るかもしれませんね。
充電装置
エンジンの回転と共に、オルタネーターが回り、発電された電気をレギュレーターによって、交流から直流に変換され、バッテリー(12V)に充電されます。
ピストンの上下運動でクランクシャフトが回る
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クランクシャフトの回転エネルギーをオルタネーターで交流電気を発電させる
↓
オルタネーターで、発電された交流をレギュレーターで１２ｖの直流へ変圧させる
↓
バッテリーへ直流１２ｖを充電させる
オルタネーターはプライマリカバー内、前方にあります。クランクシャフトが回る事によって生じた回転力を、電気エネルギーに変換する装置です。バイクの全ての電気を作り出します。
レギュレーターはフレーム前方のアンダーフレームにあります。交流を１２Vの直流へ変換します。
点火装置
エンジンを作動させるために、混合気を燃焼させる必要があります。そこで必要なのがスパーク・プラグです。
ベストな状態でフロントシリンダー・リアシリンダーに火花を飛ばすとパワーを引き出せます。
バッテリー
↓
イグニッションコイルで12Vを1万V以上に増圧させる
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スパーク・プラグで強い点火をさせる
現在のスパーク・プラグは、レアメタルを使用し、格段に強いスパークが可能になりました。
イリジウム・プラチナは金属密度が、非常に高いため、電極部に不可をかけずに強いスパークが発生します。
空冷大排気量のハーレーでは、シリンダーヘッド内が外気温にも左右される為、消耗品とはいえケチらないほうが良いです。
バッテリー
電解液の中に酸化鉛でできた陽極板と、鉛でできた陰極板があり、希硫酸と化学反応することにより、充放電が行われます。充電された電解液は希硫酸です。
放電中
陽極板：酸化鉛 → 硫酸鉛
陰極板：鉛 → 硫酸鉛
電解液が希硫酸から水へ
充電中
陽極板：硫酸鉛 → 酸化鉛
陰極板：酸化鉛 → 鉛
電解液が水から希硫酸へ
スパーク・プラグについて
熱価
コールドタイプ：プラグの温度が上がりにくいもの（冷え型）
主に、高回転型のエンジンに使用される
ホットタイプ：プラグの温度が下がりにくいもの（焼け型）
主に、低回転型のエンジンに使用される
※熱価は、燃焼室内の高温時の放熱性なので、熱価と始動性は一切関係ないです。始動性が悪いから番数を変えても意味はないです。
プラグの電極の向きで何かが変わる事もありません。そもそもプラグはスパークする箇所が常に変わります。
用語・備考
ケッチンとは
キックアームをおろした際に、ピストンが上死点に上がる前に、圧縮力の反動で、キックアームが逆回転に回り足にケガをすることを言います。
原因は点火タイミングが早い、正常な混合気が作れていない、キックアームを下げきれてない、などがあげられます。
逆に圧縮が抜けてた場合は、抵抗なしに勢い良くさがるので危険です。
数回失敗した場合は、混合気が抜けるのを待つか、バイクを動かしましょう。重かったキックアームが軽くなります。
車ではクランクを手で回してたので、失敗した時に上半身にケガをすることが多く、非常に危険でした。最悪の場合は死亡することもあったそうです。
バイクは足のケガぐらい（ぐらいで済まされるほどではないですが）だったので、普及は遅かったです。
外気温によるシリンダーヘッド内温度
外気温が１℃あがると、シリンダーヘッド内は５倍以上、上がります。夏と冬ではシリンダーヘッド内が１００℃変わることがあります。
今日も、最後までお読みいただきまして、ありがとうございました。
ARIGATO BIKE
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