スパークプラグって何?役割や交換方法をやさしく紹介

みなさんこのパーツを見たことはあるでしょうか?

スパークプラグまたはプラグと呼ばれるパーツで、車(エンジン)を動かすにはなくてはならないとても重要なパーツの1つです。

このスパークプラグは消耗品であり、必ず定期的な交換が必要となるパーツでもあります。

車の整備と言うと工場へ任せきりという方は、まず触ったことも見たこともないかもしれませんが、実はこのプラグの交換は皆が思うほど難しい作業ではありません。
今回は車のスパークプラグとその交換方法について優しく、わかりやすくご紹介したいと思います。

 

スパークプラグとは?

まずはスパークプラグそのものについてその役割や仕組みを理解していきましょう。
後項で交換方法も説明しますが、役割や仕組みをしっかり理解した上で交換を行うことでより安全に正確に交換を行うことができます。

逆に何のためのパーツかきちんと把握せず交換していては大きなミスや事故の元になります。ぜひここでスパークプラグについてしっかり理解しておきましょう。

「スパークプラグの役割」

そもそもスパークプラグとは何なのか?
スパークプラグの役割を簡単に言うとエンジンの点火(着火)役です。
エンジンはご存知の通り車の動力を生み出しているところです。
どのように動力を作り出しているのかと言うと、エンジン内にあるシリンダーと呼ばれる筒の中にガソリンを噴霧し、そのガソリンを爆発させることでシリンダー内のピストンが爆発力で押し戻され力を生み出しているのです。これがエンジン動力の源です。

そこで上記で述べた噴霧されたガソリンに点火(着火)させるのがスパークプラグの役割なのです。

みなさんも日常生活の中でチャッカマンを使ったことがあると思います。
チャッカマンに火をつけるには指のレバーを押して、カチッ!カチッ!とさせると思います。あれはライターのガスに、電気スパークが引火して火が付いているのです。
車のエンジン点火も根本はほぼ一緒で、この電気スパークを起こしている部分がスパークプラグということです。
ちなみに4気筒エンジン8気筒エンジンという言葉を聞いたことがあるかと思います。
気筒=シリンダーのことです。
4気筒エンジンとはシリンダーが4個あるエンジンのこと、8気筒エンジンとはシリンダーが8個あるエンジンのこと、当然シリンダーの数が多ければ多いほどパワフルなエンジンということになります。
このシリンダーには必ず1つずつスパークプラグが設置されています
ちなみに電気スパークによる爆発は 1つのシリンダーの中で1分間に数千回行われています。
スパークプラグが正常に電気スパークを起こし、ガソリンに引火→爆発を起こせるかどうかは、車のエンジンの命運を握っているとも言っても過言ではありません。

「仕組み」

次にスパークプラグの仕組みをご紹介します。

上記写真の部分に電気スパークが起き、それがガソリンに引火することでシリンダー内に爆発が起きます。

写真の部分は電極同士の小さな隙間であり適切な距離が設けられています。
これはプラグギャップと呼ばれ、電極に高電圧の電気を流すことで、このプラグギャップ部分に電気スパークを起こさせています。写真のLの字に曲がっている方を接地電極、真ん中にある細い棒の方が中心電極と言います。

しかし上記の電気スパークを起こすには高電圧の電気が必要で、スパークプラグ自体には電気を生み出す力はありません。
ちなみにスパークプラグに供給される電圧は1万ボルト〜3万ボルトの電気と言われています。
よってスパークプラグに高電圧の電気を供給するための装置が必要で、それはイグニションコイルと呼ばれる装置です。

車に搭載されているバッテリーは12Vですが、その12Vのバッッテリー電圧をこのイグニションコイルという装置の中で1万ボルト〜3万ボルトの電圧まで変換させスパークプラグへ供給しているのです。いわばイグニションコイルは変圧器ということになります。

バッテリーが上がってエンジンが掛からない!?よく耳にする典型的な車の故障です。
これはバッテリーから電気が供給されず、スパークプラグに電気スパークが起こせない、従ってエンジンが掛からないということになります。

もう1つ、スパークプラグによる爆発はやたらめったら起こせばよいという訳ではありません。
現在の主流エンジンは4気筒です。4気筒エンジンには4つのシリンダーがあり、1つのシリンダーの中に1つスパークプラグが設置されています。
エンジンの回転数に合わせ計4つのシリンダーが順番に効率よく爆発を起こすことができなければ、エンジンは正常に動力を生み出すことはできません。
その為、各シリンダーの爆発のタイミングを計り、爆発順をコントールしているのがディストリビューターという装置です。
上記のように効率的に爆発が起きるよう各スパークプラグへ「今点火しろ!」と指令を出す機構が必要です、それがディストリビューターです。
スパークプラグはこのディストリビューターの支持で点火しています。

プラグの仕組みを理解するには、このイグニションコイル、ディストリビューターの働きも一緒に把握しておくとより一層理解が深まります。

 

スパークプラグの寿命

ここまでスパークプラグの仕組みと役割を説明しましたが、そこを理解すると冒頭のスパークプラグは消耗品であると言う部分と繋がると思います。
そうスパークプラグには常に大きな負荷が掛かっており、よって寿命(交換時期)があります。

1分間に数千回というペースで電気スパークを起こし、尚且つ数万ボルトという電気を受け続けているのですから当然と言えば当然です。
もちろんそれ相応に耐え得るようには設計されているのですが、エンジンを始動そして稼働させる重要な役割を担っているので、常に健康的に働いてもらわなければならないパーツの1つです。交換時期には必ず交換する必要があるのです。

車種にもよりますが、一般的にスパークプラグは1万キロ〜2万キロ、2 年に1度は交換するのが目安と言われています。ちなみに長い間交換必要ない耐久性をアップさせたスパークプラグもあります。
スパークプラグが死んでしまえば一気にエンジンパワー不足に陥る、またはプラグの全てが失火してしまう場合は問答無用でエンジンは掛かりません。
車が動かないとなると余計な二次費用が掛かります(牽引等)。
交換時期は必ず守りましょう。

ちなみに寿命に近づいた(交換が必要な)プラグはこんな感じです。

写真のプラグギャップ周辺の電極が煤に覆われ黒くなっているのが分かるかと思います。
また、このプラグギャップを形成している電極自体が使用により摩耗ですり減りその距離が当初よりが開いています。
プラグギャップは、適正なペースで適正な電圧の電気が流れるようあらかじめ設定されている間隔なので、この間隔が通常より開いてきたり、電極が煤で覆われていると、スパークのペースがずれたり、ミスファイヤ(失火)の割合が増えてきます。

そろそろスパークプラグの寿命(交換時期)かなと思う方は、ご自身でチェックされるのも良いと思います(後項の交換方法のところで、スパークプラグの取りはずし方を解説していますので、そこを参照に)。

 

スパークプラグが寿命に近づくとおきる症状

そんな車(エンジン)にとって重要なスパークプラグですが、ポイントはその交換時期を見極めるということです。

スパークプラグの寿命については先述しましたが、その寿命(交換時期)も車の走らせ方やエンジンの他の機構が故障することで早まることもあります。
また寿命が近くなったからと言って、逐一スパークプラグを点検する訳にはいきません。スパークプラグは不調になると割と分かりやすい症状が出るケースが多いので、是非スパークプラグの交換時期または不調になる際の目安の症状を覚えておきましょう。

以下に4つの症状を記載しました。
①と②の症状はまだ良いですが、③と④になるとそのスパークプラグは死んでいる(点火しない)状態に近い可能性があります。
もし、以下のような症状を感じる方は交換を検討してみて下さい。

① 「エンジンの掛かりが悪い時がある」

キーを回してから、エンジンが完全に掛かるまでの時間が普段より長いと感じたらプラグの不調が挙げられます。この段階ではプラグ以外にも原因があるケースも多い。

② 「アイドリングが不安定、軽いノッキング」

アイドリング時、通常はタコメーター(エンジン回転数)は一定値の1000回転付近で安定しています。しかし、これが不安定でアクセルも踏んでいないのに針がいったりきたり動いている場合はスパークプラグに大きな不調要因がある可能性があります。また、エンジンの音でも判断できます、エンジン音にバラツキがある場合は注意が必要です。

③ 「エンジンのパワー(加速)不足、エンスト」

アクセルを踏んでもいまいち加速しない、車が坂を上っていかないというような、いわゆるパワー・トルク不足を顕著に感じる場合はスパークプラグが既に失火状態(死んでいる状態)にある可能性が高いです。
こうなると基本スパークプラグの寿命は同じタイミングで来ますので、4気筒エンジンの内、連鎖的に1気筒が死に、2気筒目が死にという状態になっていきます。
全体の半分の気筒が機能しなくなるとエンジンのパワー不足はドライバーにも明らかにわかるようになり、最悪エンストなどの症状も出てきます。
この状態にある方はすぐにでもプラグ交換や整備チェックしてもらう方が良いでしょう。

④ 「エンジンパワー不足&燃費が悪くなり、マフラーから煤」

スパークプラグが失火状態にあると、正常に爆発が行われずガソリンの供給過多状態になります。
本来4気筒が動ける分のガソリンが供給されるのに、2気筒しか動いていなければその分のガソリンは無駄となるので必然的に燃費は悪化します。
また、正しい回数で爆発できないシリンダー内は、余分なガソリンが充満し濃度が濃い状態になります。つまり不完全燃焼な状態になるのです。
不完全燃焼状態が続くと、そこから黒いすすや黒煙が発生し、結果的にマフラーから出てくるということになります。

最近著しく燃費が悪くなった、マフラーから黒い煤や煙が出るという方は、是非スパークプラグチェックを行うことをおすすめします。

 

スパークプラグの種類、選び方

続いてはスパークプラグの種類、選び方についてご紹介したいと思います。

「プラグの種類」

まずはプラグの種類から。
プラグ自体は一見小さいですが、中身はいくつかのパーツの組み合わせから構成されており、厳密にそれらの細かな機能や特徴から分類していくと、かなりの種類が市場に登場しており説明は容易ではありません。
もしそこまでプラグにこだわりがなければ、基準として以下の3種類のプラグを覚えておくのが無難かと思います。

1つ目はレジスタープラグです。
もっとも安価なプラグです。スパーク時の点火ノイズが、カーラジオやエンジン制御コンピュータ等に影響を与えないよう、プラグ内にレジスター(抵抗体)を内蔵しています。
耐久性はそこまで高くありません。

2つ目は白金プラグです。
中心電極に白金を使用し、電極をより細くしています。電極が細くなることでより大きな電気スパークを安定的に飛ばすことができます。白金を用いているため耐久性もありますが、値段は高価です。

3つ目はイリジウムプラグです。
中心電極にイリジウム合金を使用し、電極を極限まで細くしています(白金よりも)。
より大きな電気スパークを安定的に飛ばせる他、白金よりもさらに耐久性に優れています。パワー、燃焼効率ともに白金よりも高いがその分値段も高い。

「プラグの選び方」

続いてプラグの選び方です。
車用品量販店のプラグコーナーに行くと数多くのスパークプラグが陳列されています。
プラグのパッケージをよく見ていただくと必ず何桁かの数字とアルファベットの組み合わせ数字が記載されています。それがプラグの型番です。

これはプラグの径や長さ、プラグギャップの距離(mm)、抵抗値、熱値などを表している数字です。正直この数字に適合したものを買えば良いのですが、よくわかりづらい場合もありますし、現在車に付いているプラグがどの数値なのかチェックするのも一手間です。

私が思うもっとも簡単で確実なのは、その量販店のプラグコーナーにある適合本を見て購入するのがまず間違いないと思います。自分が乗っている車の車種や年式から適合するプラグを拾えますので簡単です。

もう1つはネット購入です。量販店の適合本でも、ネット購入でも可能なら自分の車の型式をメモしておくことをお勧めします。車の型式で、適合するプラグを検索できますので便利です。

もう1つの選ぶ基準は、上記で説明したプラグの種類(レジスタープラグ、白金プラグ、イリジウムプラグ)です。
これは個人的にどんな走りをしたいか、ドライバーの趣旨にもよります。
燃費も良くパワーのある走りをしたい、また耐久性もあるものを選びたい人は高価ではありますが、イリジウムプラグを選ぶと思います。
ちなみに自分は白金プラグを使用しています。

そんなにお金を掛けたくない、走りにそこまでこだわりがない人はもっとも安価なレジスタープラグでも良いという判断をする方もいるでしょう。

 

スパークプラグの交換方法

それではここからいよいよスパークプラグの交換方法について紹介していきます。

スパークプラグ交換には、そこまで沢山の道具は必要としません。
作業としてはシンプルなので、割ととっつきやすい交換作業のひとつかと思います。
そうはいってもエンジンという車の心臓部に係わる作業なので慎重に、安全に行いましょう。

「事前準備と注意点」

まずは事前準備として、以下の道具が必要になります。

  • 手袋(グローブ)
  • プラグレンチ
  • エクステンションバー
  • ラチェットレンチ
  • ドライバーまたはトルクスレンチ(エンジンカバーが付いている場合)

スパークプラグのレンチサイズは、概ね22mmか16mmです。
それに見合ったプラグレンチを用意しておきましょう。
確実なのは実際にプラグに当てはめてサイズが合っているか確認しましょう。量販店などで、店員さんに聞きながらプラグを買うときに一緒にプラグレンチを買うのもアリです。

続いて作業する上での注意点ですが、まずは安全面として車は水平な位置に置き、必ずサイドブレーキをかけましょう。
そして作業に入る前は必ずエンジンを切りましょう。プラグの仕組みでも説明したように、エンジン可動状態ではプラグへは数万ボルトの電気が流れています。
また雨天時の作業は避けましょう、雨天時は必ず車庫の中で行ってください。

「具体的作業」

それでは早速スパークプラグの脱着に入っていきます。

先述した通りまずボンネットを開けるのですが、ここでいきなり大事なポイントがあります。
それは、プラグがエンジンにどのように取り付けられているのかによってその脱着手順が違うからです。車種によっても異なりますが、私は大きく分けて2つあると思います。

その①:プラグコードが剥き出しになっているタイプ

これは比較的に作業効率は高く、作業しやすいです。
プラグコード&イグニションコイルを外せば後は、プラグを取るだけです。

その②:プラグカバーによってカバーされているもの

写真の通り、この場合はまずプラグカバーを外す作業があります。
またいきなりプラグコード&イグニションコイルを外すのでなく、電気コネクター(カプラー)を外してから、イグニションコイルを抜き、プラグを外すというタイプのものもあります。

よってまずは具体的な作業に入る前に、1度ボンネットを開け、自分の車のプラグはどこにあるのか?プラグにたどり着くまでにどんな作業が必要なのか(その①か?その②か?)、確認しておきましょう。それをしておけば、必要な事前準備やシミュレーションが頭の中で出来ると思います。
作業開始 → この工具が必要だった!? → お店に買いに行く → 作業再開
このような工程を繰り返していると時間を大幅にロスしてしまいます。

 

今回は上記の その①とその②に分けて作業を説明します。

まずは①から。

① −1(イグニションコイルと一体になった)プラグコードを抜く

※ 抜いた後に重要なのが、必ずどのプラグコードがどのプラグへ刺さっていたかマーキングして混同しないようにしましょう!

プラグコードを抜くとこんな感じで、穴の奥にプラグが出現します。この穴をプラグホールと言います。プラグホールにはゴミなどが入らないように

①− 2プラグをプラグレンチ + エクステンションバー + ラチェットを使って緩めて外す

※ プラグを緩める際は慎重に、無理な力を加えたりしないように。径が合ってない場合はプラグを舐めてしまい取れなくなったりするので要注意。よって事前のプラグレンチのサイズの確認は超重要です。
プラグを外した後の穴には異物やゴミが絶対に入らないようにしましょう。穴の先はシリンダーなのでここに異物が混入すると致命的です。プラグを外したら早めに新規プラグの装着を。

①-3 新規プラグを入れる

※緩める時と同様、締める際も慎重に。締める際は最初はラチェットは使わず、レンチ+エクステンションバーのセットで手で締めれるところまで手で締める。最後にラッチェトを使って本締めする。締めすぎ注意。絞める度合いは大抵プラグのパッケージに記載されている。

続いて②のパターンです。

② −1プラグカバーを外す

写真の車種はトルクスネジで固定されていました。

外したネジは無くさぬように。

②−2イグニションコイルからカプラー(電気コネクター)を抜く

道具は使わないケースが多いです。手で外します。

※抜いた後に重要なのか、必ずどのカプラーがどのイグニションコイルへ刺さっていたかマーキングして混同しないようにしましょう!

②−3イグニションコイルを抜く

道具は使わないケースが多いです。手で外します。イグニションコイルを外せば、穴の中にプラグが出てきます。プラグホールにゴミ等異物が入らないようにしましょう。
※ 抜く前にストッパー的なものかネジで固定されている場合もありますので、事前に確認する。とにかく乱暴に力任せに行わない。

②− 4プラグをプラグレンチ + エクステンションバー + ラチェットを使って緩めて外す

※ プラグを緩める際は慎重に、無理な力を加えたりしないように。径が合ってない場合はプラグを舐めてしまい取れなくなったりするので要注意。よって事前のプラグレンチのサイズの確認は超重要です。
※ プラグを外した後の穴には異物やゴミが絶対に入らないようにしましょう。穴の先はシリンダーなのでここに異物が混入すると致命的です。プラグを外したら早めに新規プラグの装着を。

②-5 新規プラグを入れる

※緩める時と同様、締める際も慎重に。締める際は最初はラチェットは使わず、レンチ+エクステンションバーのセットで手で締めれるところまで手で締める。最後にラッチェトを使って本締めする。締めすぎ注意。絞める度合いは大抵プラグのパッケージに記載されている。

以上がプラグ交換になります。その①その②ともに、新規プラグを取り付けた後からの手順は、その逆の手順で行えばOKです。

 

スパークプラグ交換後の注意点

さて新しいプラグへと交換が終わったら、その後必ず行わなければいけない作業があります。
それは試乗チェックです。

まずエンジンを始動しエンジン音やアイドリングが不安定でないかタコメーターと耳で確認しましょう。
その後は試乗です。アクセルを踏んだ時のレスポンスや、車自体の加速力がどうかをよく確認して見てください。

不調なプラグを新品プラグに代えてそれが正常に機能すれば、ドライバーがすぐに手応えとしてわかるレベルで吹け上がりや加速が改善されているのが実感できます。

逆に症状が改善されていないということであれば、プラグ取り付けが正常に行われていないか、プラグ以外に故障の要因がある可能性があります。
そのままにはせず、プロの整備屋さんへチェックを依頼する方が良いでしょう。
燃費やマフラーから煤が出るかどうかはすぐには分からないので、ある程度期間を置きつつ随時確認するのが良いでしょう。

 

まとめ

自分の車を自分でいじって整備出来るようになるのは本当に楽しいです。
そんな整備の中でもプラグ交換は割と手軽にチャレンジできますし、しかも本格的な車整備の1つにもなります。
また、顕著に改善した様子を実感できるのもプラグ交換のやりがいを感じる部分です。
もちろん、プラグは小さい部品ではありますが車の心臓・エンジンをコントールする重要なパーツでもあります。

怪我や大きな故障のリスクを十分に理解した上で行う事で、車の構造や仕組みを理解できるその一歩につながります。
ぜひ上記を参照にチャレンジしてみてください。

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