エンジンオイルについての基本知識

エンジンオイルがエンジンを動かす。オイルによってエンジンの劣化が進むことは明らかです。
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世界初の化学合成オイル
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エンジンオイルとは
エンジンオイルとは、エンジンに使用されている潤滑油です。ここでは、主に車やオートバイに使用されるエンジンオイルについて述べます。車にとって、エンジンはとても重要な部分で、人間に例えれば「心臓」です。心臓は血液が無いと機能しませんが、エンジンも血液にあたる「エンジンオイル」が無いと全く機能しません。エンジンオイルはエンジン下部に取り付けられている「オイルパン」に入っていて、それを「オイルポンプ」で汲み上げてエンジン各所に送られます。
4ストロークエンジン      4ストロークエンジン

            
エンジンオイルの役割
潤滑 ・ 密封 ・ 冷却 ・ 洗浄 ・ 防錆
4ストロークエンジン

  • 潤滑…
  • エンジン内部(シリンダー内)では「ピストン」を始め、「クランクシャフト」や「カムシャフト」などが1分間に数百~数千回転の高速運動をします。そのために生じる金属同士の摩耗や焼き付きなどを軽減するため、エンジンオイルで潤滑する必要があります。
  • 密封…
  • 「シリンダー」と「ピストン」は、完全に密着しているのではなく、わずかな隙間があるのでピストン運動を保持する役割があります。気密が不十分だと燃焼によって作られたエネルギーが隙間から逃げてしまい「パワーロス」や「ブローバイガス排出」の原因にもなります。
     エンジンが古い場合、数多くのピストン運動によって、シリンダーやピストンが摩耗していて、この隙間が広い傾向にあります。その場合には、頻繁に粘度の多い新しいエンジンオイルに交換したり、「エンジンのオーバーホール」を施すことで、密封効果を維持することができます。
            
  • 冷却…
  • エンジン各部は燃焼や摩擦によって、とても高温な状態になっています。エンジンオイルには、これらの高熱を冷却する役割も担っています。エンジン各部を回り熱を吸収したオイルは、「オイルパン」に戻り冷却されます。高速走行を目的としたエンジン(スポーツ車やレーシングカーに搭載されるエンジン)の温度はより高温にさらされます。その場合、空冷式、または水冷式の「オイルクーラー」を取り付ける場合もあります。
  • 洗浄…
  • エンジンは燃焼や回転運動によって、様々な汚れ(スラッジ)が発生します。この汚れが溜まると、エンジンの性能を低下させるだけでなく、エンジンの寿命の低下にも影響します。エンジンオイルには、これらの汚れが特定の場所に留まらないように自ら汚れを吸着したり、分散することも重要な役割となっています。エンジンオイルが黒く汚れていくことは、洗浄作用が正常に行なわれていることの証です。但し、汚れを取り込む量には限界があるために、一定期間使用したエンジンオイルは交換が必要です。
  • 防錆…
  • エンジン内は燃焼の熱によって、とても高温な状態になっています。そのため、外との温度差などにより水分が発生しやすく、それが「錆」の発生原因にもなっています。この錆はエンジン性能を低下させるだけでなく、エンジンの寿命を短くする原因の一つになっており、そのためエンジンオイルは、これらの錆の発生を予防することも重要な役割の一つとなっています。
エンジンオイルの種類
            
  • 種類

  • 自動車のエンジンオイルは大別すると、4ストロークエンジン用の「ガソリンエンジンオイル」と「ディーゼルエンジンオイル」の2つです。また、オートバイなどの2ストロークエンジンには「2ストロークエンジンオイル」を使用します。
     ガソリンエンジンオイルとディーゼルエンジンオイルの基本性能は殆ど同じと言っていいでしょう。違う点は、ディーゼルエンジンオイルには、酸を中和させるためのアルカリ分が添加剤として多く入っているところです。それはディーゼルエンジンは、燃料に軽油を使用しており、軽油の中には硫黄が含まれていて、これが燃焼すると「硫黄酸化物」になり、この「酸」がエンジン内部を腐食させる原因となるために、中和する必要があるのです。

    従って「ディーゼルエンジンオイル」をガソリン車に使用しても問題はありませんが、「ガソリンエンジンオイル」をディーゼル車に使用することは、上記の添加剤のことからお勧めできません。ガソリン車・ディーゼル車のどちらにも使用できる「ユニバーサルオイル」がお勧めです。

  • 製法による分類

  • エンジンオイルは「オイルを作る製法」によって「化学合成油」、「部分合成油」、「鉱物油」の3種類に分類されています。これらのことを「ベースオイル」といい、通常この「ベースオイル」に「添加剤」をプラスしたものを「エンジンオイル」と言います。

    「ベースオイル」+「添加剤」=「エンジンオイル」となるわけです。
化学合成油
鉱物油を化学分解して尚且つエンジン洗浄と環境を考えた添加剤を化学合成させた良質なオイル。成分や分子量を一定にしたもので、コストは高いがあらゆる条件化において安定した高性能を発揮します。
部分合成油
鉱物油に化学合成油あるいは水素化精製油を20%~30%混合したベースオイルで、経済性と性能を併せ持っているが、耐熱性能などは化学合成油には及ばない。
鉱物油
原油から精製されたもので、現在最も一般的に普及しているベースオイル。分子量などはバラバラで揃っていないため、組成が破壊され易い。


エンジンオイルの規格
  • 品質による規格

  •             
    ガソリンエンジンオイル     ディーゼルエンジンオイル
ガソリンエンジンオイルの記号は「S」で、実際は「SM」や「SL」などと表記され、ディーゼルエンジンオイルの記号は「C」で、実際は「CD」や「CF‐4」などと表記されます。


「ユニバーサルオイル」の場合「SM/CD」や「CD/SM」の様に合わせた表記がされ、先に書かれている記号のオイルを基準に製造されたことを意味します。

SM / CD
例:「SM/CD」の場合、先に書かれている「SM」つまり、ガソリンエンジンオイルを基準に製造されたことを意味しています。しかし、高出力を要する重機やトラックには適さないので、ディーゼルオイルを基準に製造されたものをお勧めします。

API規格…
アメリカ石油協会(American Petroleum Institute)がエンジンオイルの品質を定めた規格のことで、「ガソリンエンジン用オイル」なら「SA」~「SM」までのグレードに分けられ「ディーゼルエンジン用オイル」なら「CA」~「CJ-4」までのグレードに分類されています。

API規格表
                                      
API規格表 API規格に適合したオイルであることを証明したマーク。
 通称「ドーナツマーク」とも呼ばれています。


ILSAC規格…
国際潤滑油標準化認定委員会(International Lubricant Standardization Approval Committee)が、API規格の「SH」以上のグレードを基に「省燃費性」を定めた規格のことです。

ILSAC規格表
                                      
ILSAC規格表 ILSAC規格に適合したオイルであることを証明したマーク。
 通称「スターバーストマーク」とも呼ばれています。

            
  • 粘度による規格
            
エンジンオイルは「低温時では硬く、高温時では柔らかい」という特性をしていますので「エンジンの種類や運転の状況、住んでいる環境」に合ったエンジンオイルを使用することが必要となります。その粘度を表した代表的なものとして「SAE規格」があります。

SAE規格…
アメリカ自動車技術者協会(Society of Automotive Engineers)とは、機械関連の専門家を会員とするアメリカの非営利団体のことで、自動車、トラック、船舶、航空機など、自力動力で動く機械全てのものに関する標準化機構のこと。オイル規格もその一つで「アメリカ自動車技術者協会」として「オイルの粘度」を定めた規格として広く普及しています。
SAE規格

            
SAE規格で「5W-30」などとありますが、これはオイルの「低温時での粘度と高温時での粘度」を表したものです。前の数値(5W)が低温時での粘度で、「5W」の「W」とは、ウインター(冬)を表し、寒い冬での粘度の度合いを表したものと言うことになります。
 この数値が小さければ小さいほど「低温時でも柔らかいオイル」であることを意味します。つまり、「朝一のエンジンの始動性が良い」ことや、低粘度のため「燃費が良い」などの効果があります。
また、後ろの数値(30)は高温時での粘度で、数値が大きければ大きいほど「高温時(エンジンを高回転で回していても)でも、硬さを保ったオイル」であるということです。スポーツ走行などをする場合に向いています。

「0W-20」や「5W-20」といった非常に低粘度なオイルもありますが、これらは低燃費オイルで、「エコカー」向けのオイルです。燃費が良くなるからといって、お勧めできません。

一般的に、この低温時の数値と高温時の数値の幅が大きいほど、あらゆる走行条件に対応している、と言うことになります。
エンジンオイルの交換時期
  • エンジンオイルはどうして交換が必要なのか

            
エンジンオイル交換
エンジンオイルは使用するにつれて「すす・酸化物」、「熱」、「ブローバイガスの混入」などによって、汚れ、劣化していきます。また、使用していなくても空気に触れることによって酸化し劣化します。
 その他の要因として「油温」があります。エンジンオイルの温度は高すぎても、低すぎてもよくありません。適正温度は90℃~120℃と言われています。
 渋滞やスポーツ走行などで、油温が上がり過ぎることや、逆に近所までの買い物や送り迎えで油温が低すぎる状況は、エンジンオイルの性能を劣化させる大きな原因です。
 また、エンジンオイルの役割の「潤滑」「密封」「冷却「洗浄」「防錆」の効果も低下し、オイルの劣化を起こします。そのため、「4サイクルエンジン」の場合は、オイル交換が必要になります。「2サイクルエンジン」の場合は、エンジンオイルは燃料と一緒に燃焼されるため、交換ではなく補充が必要になってきます。
              
  • エンジンオイルの交換時期
            
オイルの劣化は見た目では非常に判断が難しく、また使用状況によっても異なってくるため、一般的な交換時期の目安は「距離」「使用期間」で判断します。
 長期間使用したエンジン、あるいはオイル漏れを起こしている場合などはオイル量も減っていきます。そのため、定期的に「オイルゲージ」(エンジンに付いている黄色いフックの細長い棒状のゲージ)によって油量を確認する必要があります。エンジンオイルの交換は「早すぎるから良くない」と言うことはありません。常日頃のメンテナンスとして「油量の確認」を怠ってはいけません。

上記した様に、使用するにつれてエンジンオイルの役割の効果も低下し、使用していなくてもエンジンオイルは酸化し、劣化します。従って、交換時期は早いのに越したことはありません。しかし、費用や手間のことを考え、できるだけ先延ばしにしたいというのが本音でしょう。
 交換時期としてよく言われるのは「3,000km~5,000km程度」だと思います。ディーラーやカーショップなどで勧められるのもこのような範囲だと思います。しかし、車種によって違いはありますが、ガソリンの自然吸気エンジン車の取扱説明書などには、それよりもはるかに長い距離の「10,000km~15,000km、あるいは6ヶ月~1年、シビアコンディションの場合は、おおよそ半分」という記載があります。

エンジンの種類によっても違い、ディーゼルエンジンの場合は燃料に硫黄分が含まれていることから、ガソリンエンジンに比べてオイルの劣化は早く、そのため交換時期も早まります。また、「ターボ車」「直噴エンジン」「ロータリーエンジン」なども、自然吸気のガソリンエンジンに比べて厳しい条件下でオイルを使用しているため、交換時期は早まります。運転状況として、エンジンを高回転まで回す場合(スポーツ走行を含む)と、そうでない場合を比べるとオイルの劣化具合は明らかに違います。

「車種」「エンジン」「オイルの種類」「運転状況」などによって、エンジンオイルの劣化具合は異なってくるため、「3,000km~5,000km程度」というように、距離だけで交換時期を判断することは少々無理があるように思われます。「3,000kmを超えたあたりからエンジン音がうるさくなった」と感じることもありますが、これは「オイルの粘度」が新品の状態よりも低下したことが原因ですが、エンジンの寿命を低下させる程の粘度低下ではありません。
 また、オイル交換をしたばかりの状態では「加速が良くなった」と感じることもありますが、これは新品なオイルは粘度が高いために、エンジンオイルの「密封作用」がより強く働いているために起こる現象です。

このようなことから、一般的なエンジンオイルの交換時期は、それぞれの車の取扱説明書に記載されている「推奨される交換時期の距離と使用期間のいずれかの早い方、シビアコンディションの場合はその半分」で交換すれば問題ないと思われます。交換するオイルの種類に関しても、取扱説明書に記載されているオイルを交換すれば問題ありません。
 また、エンジンオイルを交換したばかりなのに「黒く汚れる」というのは、エンジンオイルの特性である「清浄分散作用」が正常に働いていることの証です。故障等ではないのでご安心ください。
                   

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