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回転数が上がらない原因はCDI【失火症状改善】爆発力と点火時期について

結局なにをしても直らなかった6,000rpmからのレブリミッター症状。発注していたエイプ50用純正CDIが届いたので交換します。どうやら失火の原因はCDIの故障だったようです。

前回の記事

 

CDIが劣化するとどうなる?

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CDIとは、キャパシター・ディスチャージド・イグニッションの略称で蓄電した電気を点火時期に応じて放電する装置。

 

車種によっては電気の整流化や昇圧もおこない、一次電圧(昇圧しているから二次電圧?)としてイグニッションコイルへ受け渡し、さらに昇圧した二次電圧(三次電圧?)によってスパークプラグで放電現象を発生させます。

 

短時間で燃焼させる必要のある高回転ほど強い火花が必要です。また、より高圧燃焼になりがちな高回転になるほど着火させづらい環境になります。

 

点火系統の各部が劣化すると、電圧低下を引き起こし、スパークプラグの放電が弱まるため着火性能は低下。それが今回の6,000rpm以上が回らない症状に発展したと考えます。

 

CDIと点火時期の関係

CDIが司る重要な役割に点火時期制御があります。点火時期とは、呼んで字のごとく点火のタイミングのこと。

圧縮上死点を0として、点火時期を早めることを進角(アドバンス)。遅らせることを遅角(リタード)と呼びます。


混合気が爆発するのには一定の時間がかかります。ゼロのタイミングで点火したのでは、爆発力を受け止めるべきピストンがすでに降下を始めているため、のれんに腕押しのごとく爆発エネルギーをロスしてしまいます。

 

それを見越して、点火時期を進めて早めに点火することで爆発エネルギーをロスなくピストンがうけとめパワーがあがるというのが点火時期進角の仕組み。

 

高回転になるほどピストンスピードが速くなるため、高回転ほど点火時期を速くする必要があります。

 

点火時期を進めるとパワーアップする?

回転数に応じた点火タイミングを決定しているのがCDIの役割の一部です。

しかし、パワーが上がるからといって、点火時期を早めすぎるとピストンが上死点に達する前に爆発が起きてしまい、爆発力とピストンの上昇エネルギーが相殺しあい、運が良ければエンジンはストップしてしまいます。


高回転域で点火時期を進めすぎた場合は、爆発して膨張している圧力をピストンがさらに圧縮することになるため、圧力過剰によって発生した圧縮熱はエンジン内部を溶かすほどの温度となるうえ、発生した超高圧によりエンジンが吹き飛ぶほどの損傷につながる恐れがあります。

 

しかし、燃焼時間は混合気の濃度や圧縮圧力などで変化するため、とくに燃焼状態が不安定なキャブレターでは、全回転域で完璧なタイミングで点火するのは困難。

 

そのため、キャブ車はある程度安全領域を確保した点火時期に設定しなければ、いとも簡単にエンジンブローさせてしまいます。

 

CDIを交換

エイプのCDIは50ccと100ccでは仕様が違うとのこと。

全回転域で点火時期一定のエイプ50用に対し、エイプ100用のCDIは、回転数に応じて点火を時期制御し、低回転と高回転域では点火時期を遅角させ、始動性の向上とエンジン保護性能を高めている制御になっているそうです。

 

補修用としてエイプ50用を購入しました。社外品の購入も考えましたが、古いものとはいえ、信頼性の高い純正の方が安心です。

 

また純正CDIを持っておくことで、社外品に交換したときの変化確認や、故障したときの予備としてもっておいて損はないと考えました。

 

しかし、CDIは以外なほど高価です。それほど複雑な部品ではないはずなのに純正新品では1万円ほど。ヤフオクの中古価格もピンキリでしたが、あまりに安い物は故障品である可能性が高く、かといって信頼できそうなものは高価です。

 

そこそこ外観がキレイ、かつドナーの車体番号の確認可能し、なるべく新しい中古品を送料込み約3,000円で購入しました。

 

CDIを交換する方法は、シートと燃料タンクを外す必要があります。CDIの位置は燃料タンクの固定ボルトと同じフレームステーにラバーマウントされ、4Pと2Pのコネクタで接続されています。

試走

交換後は、これまであった6,000rpmでのリミッターのような失火症状は消え去り、レブリミットまでしっかりと吹き上がるようになりました。

 

とはいえ50ccのエンジンですから、絶対的な加速はたかがしれています。それでも、CDI交換前とは明らかに雲泥の加速力。よほどCDIがお疲れだったのでしょう。

 

そのかわり、爆発力が強くなっているようで、エンジンの突き上げ振動が増えて快適性は低下しました。こればかりは単気筒エンジンの構造上仕方がありません。

 

直りはしたものの

CDIの交換で、6,000rpm以上でもしっかり回るようになったものの、原因はCDIだけとは断定できません。偶然、チョークを引いたまま走行してしまったら、CDI交換後にもかかわらず6,000rpm以上で吹けない症状が再発しました。


燃調がこれ以上濃い方向へ進むと、やはり失火してしまうようです。また、しっかりと高回転まで回るものの、感覚的にはやや不安定な燃焼状態に感じられます。

年式が古いため、中古純正CDIも幾分劣化しているのかもしれません。

 

回転が上がらない失火症状は、CDIの劣化具合に加え、イグニッションコイルやプラグケーブルの劣化、プラグキャップの抵抗、振動による接触不良や配線劣化などの総合的な部品劣化が要因となります。

 

失火症状が出たら、点火系のパーツをトータルで見直しましょう。

 

↓↓↓2020年5月、強化イグニッションコイルに交換しました。純正CDIのままでも良好な性能を発揮してくれます。失火症状は、CDIとイグニッションコイルの兼ね合いによって起こるようです。

↓バイクのコンディションを保つためには電気配線のメンテナンスも大切です。以下の記事ではシートを外した際にできる電装系メンテナンス方法を紹介しています。

 

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