エンジンオイルの5つの役割を分かり易く解説
愛車を守るエンジンオイルの基礎知識
エンジンオイルには、5つの大きな役割があります。潤滑作用・冷却作用・密封作用・清浄作用・防錆作用です。たくさんの役割を担っていますね。
下記に簡単な説明を記載します。
1.潤滑作用・・皆さんが思い浮かべる、エンジン内部の各駆動部品や摩擦面に入り込み「滑らせる」仕事をしています。エンジン内部の部品は高速で動作し、摩擦によって熱が発生します。エンジンオイルはこの摩擦を軽減し、部品の寿命を延ばすとともに、エンジンの効率を高めます。金属同士がエンジンオイル無しで接触した場合は、即、焼き付きを起こしてしまいます。そうなるとエンジンは全損です。そうならないように「油膜」を作り、常に金属面をエンジンオイルで滑らせて保護しています。さらに、エンジンオイルはエンジン内部の部品を保護する役割もあります。エンジンの起動時や停止時に部品が直接接触するのを防ぎ、摩耗や損傷を防止します。これにより、エンジンの信頼性と耐久性が向上します。
<潤滑作用の具体的な役割>
(1)摩擦の軽減
・エンジンオイルが金属部品の間に滑らかな膜を形成することで、直接的な金属接触を防ぎます。これにより摩擦が大幅に減少し、エンジン部品の摩耗を防ぎます。
(2)熱の分散
・エンジン内部で発生する熱をエンジンオイルが吸収し、エンジン全体に熱を分散させます。これにより、局所的な過熱を防ぎ、エンジンの温度を適切に保つことができます。
(3)部品の保護
・エンジンオイルは酸化防止剤や防錆剤を含み、エンジン内部の金属部品を錆や腐食から保護します。また、オイルの膜が部品を包み込むことで、衝撃や振動による損傷を軽減します。
(4)不純物の除去
・エンジンオイルはエンジン内部の金属片やカーボンの堆積物を捕捉し、フィルターに運び出す役割も果たします。これにより、エンジン内部を清潔に保ち、性能を維持します。
(5)圧力の維持
・エンジンオイルがエンジン内部で適切な圧力を保つことで、燃焼効率が高まり、エンジンのパフォーマンスが向上します。潤滑油は油圧を維持し、各部品に適切な力を伝える役割も果たします。
2.冷却作用・・実はエンジンオイルはエンジンから発生する「熱を吸収」し、エンジンがオーバーヒートしないようにする役目もあります。エンジン内部で発生する熱を吸収し、エンジン全体の温度を適切に保つことで、オーバーヒートを防ぎます。エンジンオイルが適切に循環することで、エンジンの各部品が過熱するのを防ぎます。熱を吸収したエンジンオイルは、オイルパンで冷却され、少し温度を下げてからまた過酷なエンジン内部へと循環しています。冷却システム(ラジエーターや冷却液)が主にエンジン全体の温度を管理する一方で、エンジンオイルは局所的な熱の分散と除去に特化しています。馬力のあるエンジンやターボチャージャー付きのエンジンは、発生する熱量も多く、エンジンオイルの容量も多くなります。チューニングカーなどで、どうしても油温が下がらないエンジンには、オイルクーラーの追加設置が必要になります。
<冷却作用の具体的な役割>
(1)局所的な熱吸収
・エンジンの動作によって発生する熱は、ピストン、クランクシャフト、バルブなどの内部部品に集中します。エンジンオイルはこれらの部品に直接触れ、熱を吸収して全体に分散させます。
(2)熱の分散と除去
・エンジンオイルは、オイルパン(サンプ)を通過する際に熱を放散します。オイルパンはエンジンの底部に位置し、走行中に受ける風によってオイルを冷却します。さらに、エンジンオイルはオイルクーラーを通ることで、熱を効果的に外部に逃がします。
(3)エンジン部品の保護
・過熱はエンジン部品の変形や摩耗を引き起こします。エンジンオイルが効果的に熱を吸収し分散させることで、部品の過熱を防ぎ、エンジン全体の耐久性を向上させます。
3.密封作用・・エンジンオイルは金属面のすき間に入り込み、潤滑作用を発揮するのと同時にエンジン内部、特に燃焼室の「気密性を保つ」役割もあります。エンジン内部には、ピストンとシリンダーがあり、ピストンはシリンダー内を上下に動くことで燃焼室の容積を変化させ、燃料と空気の混合気を圧縮・燃焼させます。ここで、ピストンリングという部品がピストンの周囲に取り付けられており、これがシリンダー壁と密着することで、燃焼ガスが燃焼室からクランクケース(エンジンの下部)へ漏れ出すのを防ぎます。「圧縮比」という言葉をご存知の方も多いと思いますが、エンジンの爆発力を効率的にエネルギーにとして伝えるには、きちんとした「圧縮」が必要であり、この部分にもエンジンオイルは一役かっています。適正な圧縮が出来ていないエンジンは本来の性能を発揮できないので、とても大切な役割になります。
<密封作用の具体的な役割>
(1)気密性の向上
・エンジンオイルがピストンリングとシリンダー壁の微細な隙間を埋めることで、燃焼ガスの漏れを防ぎます。これにより、圧縮圧力が最大限に保たれ、エンジンの効率が向上します。
(2)燃焼ガスの漏れ防止
・ピストンが上昇するとき、燃焼室内の圧力が高まります。このとき、オイルがピストンリングとシリンダー壁の間に存在することで、燃焼ガスがクランクケースへ漏れるのを防ぎます。これにより、エンジン内部の清浄性が保たれます。
(3)オイル消費の抑制
・ピストンリングとシリンダー壁の密封効果が高まることで、エンジンオイルが燃焼室に入り込み、燃焼されることを防ぎます。これにより、オイル消費量が減少し、メンテナンスコストの低減に繋がります。
4.防錆作用・・高温で爆発を繰り返すエンジンと、その熱が伝わる各金属部品は「熱による酸化」が発生します。酸化=錆(サビ)です。エンジン内部の金属部品は、燃焼や外部からの湿気、温度変化などの影響を受けやすく、錆が発生するリスクがあります。エンジンオイルは、金属表面に保護膜を形成し、酸素や水分といった錆の原因となる物質の接触を防ぐことで錆の発生を抑制します。当然ながらエンジン内部にサビが発生すると、スムーズな動きができなくなり、エンジンを痛めてしまいます。エンジンオイルには添加剤として「防錆剤」(サビ止め)が入っており、この部分においてもエンジンを保護しています。
<防錆作用の具体的な役割>
(1)金属表面のコーティング
・エンジンオイルは金属表面に薄い油膜を形成し、水分や酸素の侵入を防ぎます。この油膜が錆の発生を抑えるための物理的なバリアとなります。
(2)酸化防止剤の効果
・エンジンオイルには酸化防止剤が添加されており、これが金属の酸化(錆の主要因)を防止します。酸化防止剤は、酸素と化学反応して酸化プロセスを阻害し、金属部品を保護します。
(3)水分の分散
・エンジンオイルは、エンジン内部に侵入した水分を分散させる効果があります。水分がエンジン内に滞留すると錆が発生しやすくなりますが、オイルが水分を分散・除去することで錆の発生を抑制します。
5.清浄分散作用・・混合気(空気とガソリンを混ぜた気体)を爆発させピストン運動を行うエンジンですが、空気には水分が、ガソリンには硫黄分や炭化水素化合物が入っています。また、エンジンオイル自体にも添加剤としてリン酸化合物やポリマーが入っているため、これらの物質が燃え残ることでスラッジ(燃えカス、不純物、沈殿物、など)が発生します。清浄分散作用とはこれらスラッジをエンジンオイル内部に取り込み、分散させる(スラッジが特定の部位に集まることを防ぐ)ことでエンジンを守っています。
<清浄分散作用の具体的な役割>
(1)不純物の捕捉と分散
・エンジンオイルには清浄剤と分散剤が含まれています。清浄剤はエンジン内部に発生するカーボンやスラッジを化学的に分解し、分散剤はこれらの微小な不純物をオイル中に分散させ、エンジン内部に付着するのを防ぎます。
(2)エンジン部品の保護
・清浄分散作用により、オイル中に分散された不純物はオイルフィルターによって捕捉され、エンジン内部の部品が汚れや摩耗から保護されます。これにより、エンジンの部品が正常に機能し続けることができます。
(3)オイルの劣化防止
・不純物がエンジン内部に蓄積すると、オイルの粘度が増し、潤滑性能が低下します。清浄分散作用により不純物が効果的に除去されることで、オイルの性能が長期間維持され、エンジンの効率も保たれます。
多くの役割を担う頑張り屋さんのエンジンオイル。しかし、走行距離が増えるにつれてエンジンオイルは必ず劣化し、それらの役割を果たす力は弱まっていきます。そのため、信頼できる良質なエンジンオイルによる、定期的なオイル交換がとても重要となります。
愛車を大切にし長く乗るためにも、正しいエンジンオイルの知識を身につけ、適切なメンテナンスをしていきましょう。
– エンジンオイルの基礎講座 –
ー東京自動車大学校講義後の集合写真ー
TAKUMIモーターオイルでは、レース用から街乗り用、旧車用まで豊富なラインナップで、お客様の好みに合うエンジンオイル・ギアオイルを各種取り揃えています。
【ラインナップの一部をご紹介】
高回転を多用する乗り方、スポーツカーで峠を攻める!という方は、燃費よりもパワーを出せる高粘度のエンジンオイルがお勧めです。
高粘度エンジンオイル(例)
MICRO TITANIUM MELT(マイクロチタン)シリーズ
5W-30/5W-40/10W-55/15W-60
高性能エンジンオイル+マイクロチタンによる潤滑性能とエンジン内部クリーニング作用をプラス。パワーアップした愛車を長く乗りたい方に最適です。
0W-40/5W-50/10W-40/10W-60
ハイパワー車、高性能車、サーキット走行に求められる性能を純粋に追求したモデル。愛車本来のパフォーマンスを発揮したい方に最適です。
高粘度というのも、あくまでSAE粘度10~20番アップが限界だと考えてください。
それ以上の硬いオイルを使用するとオイルの粘度にエンジンパワーが負けてしまい、エンジン回転数の上昇が遅くなりクルマが重く感じるようになります。
5W-30 → 5W-50 or 10W-40 or 10W-50
もちろん、チューニングを施して、エンジンパワーを上げている車両はこの限りではありません。
低粘度エンジンオイル(例)
0W-16/0W-20/0W-30
燃費を重視する乗り方や、始動性が気になる方、国産の高年式スポーツカー(メーカー指定粘度が0W-20/0W-30)にお乗りの方は、こちらの低粘度エンジンオイルであるHYBRIDシリーズがお勧めになります。
ちなみに、HYBRID(ハイブリッド)と言うネーミングですが、ハイブリッド車用と言う訳ではなく、2種類のベースオイルにハイブリッド処理を行い、製品化したことから名付けられました。ハイブリッド車以外にも使用できます。
中粘度エンジンオイル(例)
5W-20/5W-30/5W-40/10W-40
普段は街乗りでサーキットには行かないけど、たまにアクセル多めに踏むよ、という方で、コスパの良い高品質なエンジンオイルを使いたい!というユーザー様へ最適なエンジンオイルです。
当社の主力製品でもあります。
「解説は読んだけど、やっぱり自分で選択するのは不安だ…!」という方へ!
TAKUMIモータオイルでは皆さまに合ったオイルや添加剤に関するアドバイスを受け付けております。
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75W-90/80W-90 / 75W-140/85W-140
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