点火マグネトー

点火マグネトー（高圧マグネトーとも呼ばれる）は、火花点火エンジン（ガソリンエンジンなど）で使用される古いタイプの点火システムです。マグネトーと変圧器を使用して、スパークプラグ用の高電圧パルスを生成します。古い用語「高圧」は「高電圧」を意味します。^[1]

単純なマグネトー（永久磁石を使用した発電機）は比較的低電圧の電気を生成できますが、ほとんどの現代のエンジン（ディーゼルエンジンを除く）で使用されているスパークプラグに必要な高電圧を生成することはできません。^[2]点火マグネトーには電気変圧器も含まれており、^[2]電気をより高い電圧に変換します（トレードオフとして、出力電流がそれに応じて減少します）。^[2]

ポイントが開き始めると、ポイント間隔は、一次コイルの両端の電圧がポイント間でアークを発生するような間隔になります。ポイント間に配置されたコンデンサは、一次コイルの漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギーを吸収し、一次巻線電圧の上昇時間を遅くして、ポイントが完全に開くようにします。^[3]

一次コイルよりも多くの巻き数を持つ第 2 コイルが同じ鉄心に巻かれ、電気変圧器を形成します。二次コイルの巻き数と一次コイルの巻き数の比を巻き数比と呼びます。一次コイルの両端の電圧により、コイルの二次コイルに比例した電圧が誘導されます。一次コイルと二次コイルの巻き数比は、二次コイルの両端の電圧が非常に高い値に達し、スパークプラグのギャップにアーク放電が発生するほどになるように選択されます。一次巻線の電圧が数百ボルトに上昇すると、^{[3] [4]}二次巻線の巻き数が通常一次巻線の 100 倍であるため、二次巻線の電圧は数万ボルトに上昇します。^[3]

マグネトーは低速では電圧出力が低いため、エンジンの始動はより困難になります。^[5]そのため、一部のマグネトーにはインパルス カップリング、つまりエンジンとマグネトー ドライブ シャフト間のバネのような機械的連結部があり、マグネトー シャフトを回転させる適切なタイミングで「巻き上げ」たり「解放」したりします。インパルス カップリングは、バネ、フライウェイト付きハブ カム、およびシェルを使用します。^[5]ドライブ シャフトが固定されている間にマグネトーのハブが回転し、バネの張力が増加します。マグネトーが点火するはずのとき、フライウェイトはトリガー ランプに接触する本体の動作によって解放されます。これによりバネがほどけて回転磁石が急速に回転し、マグネトーが火花を発生する速度で回転します。^[5]

1890年代後半、イギリスの技術者フレデリック・リチャード・シムズは、ドイツの技術者ロバート・ボッシュとそのスタッフであるアーノルド・ツェリンガー、ヤング・ラル、ゴットロープ・ホノルルと協力して、最初の実用的な高圧マグネトーを開発した。1900年、ボッシュのマグネトー点火装置は、ツェッペリン号のゴットリープ・ダイムラーエンジンに使用された。^{[6] [7]}

マグネトー点火を採用した最初の自動車は、1901年のドイツのメルセデス35馬力レーシングカーで、その後ベンツ、モルス、トゥルカット・メリー、ネッセルドルフなどさまざまな自動車が製造した。^{[8]点火マグネトーはすぐにほとんどの自動車に使用され、低電圧システム（二次コイルを使用して点火プラグを点火）と高電圧マグネトー（}誘導コイル点火と同様に点火プラグを直接点火）の両方が採用された。^{[8]自動車にバッテリーが一般的になるにつれて、点火マグネトーは}点火コイルに大きく置き換えられた。バッテリー駆動のコイルは低速でも高電圧の火花を発生できるため、始動が容易になったためである。^[9]

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