自動車の心臓部を守る！強制潤滑方式の仕組み
車を知りたい
先生、「強制潤滑方式」って、どういう仕組みなんですか？ エンジンオイルを使うのはわかるんですけど…
自動車研究家
いい質問ですね！ 「強制潤滑方式」は、エンジンオイルをポンプで圧力をかけて送り出す方法なんですよ。まるで、心臓が体中に血液を送り出すように、エンジン全体にオイルを行き渡らせるんだ。
車を知りたい
なるほど！じゃあ、他の潤滑方式と比べて、どんな利点があるんですか？
自動車研究家
「強制潤滑方式」は、エンジン全体にまんべんなくオイルを届けることができるから、摩擦や摩耗を減らす効果が高いんだ。だから、エンジンの性能を維持しやすく、寿命も長くなるんだよ。
強制潤滑方式とは。
「強制潤滑方式」とは、自動車のエンジンにおいて、オイルポンプを使ってエンジンオイルを加圧し、エンジン内部の必要な場所へ送り届ける潤滑方法です。一般的な4ストロークエンジンでは、この強制潤滑方式が採用されています。一方、オイルの飛び散りによって潤滑を行う「飛沫潤滑方式」や、ガソリンに潤滑油を混ぜて使う「混合油」を用いる方法もあります。
1. エンジンの潤滑： なぜ重要なのか？
自動車を動かすエンジンは、多くの金属部品が複雑に組み合わさり、超高速で稼働しています。この時、部品同士が直接擦れ合うことで摩擦や摩耗が発生し、エンジンの性能低下や寿命の低下に繋がります。
そこで重要となるのが「潤滑」です。エンジンオイルを循環させることで金属部品間の摩擦を減らし、円滑な運動を維持します。同時に、発生した熱を冷却したり、摩耗によって生じた金属粉などを洗い流す役割も担っています。
まさにエンジンオイルは「エンジンの血液」と言えるでしょう。適切な潤滑を行うことで、エンジンの性能を最大限に引き出し、長寿命化を実現することができるのです。
2. 強制潤滑方式とは？
エンジンオイルは、自動車のエンジンにとって血液のような存在です。そのエンジンオイルをエンジンの隅々まで送り届ける重要な役割を担っているのが「潤滑システム」です。潤滑システムにはいくつかの種類がありますが、その中でも今回は、自動車で広く採用されている「強制潤滑方式」について詳しく解説していきます。
強制潤滑方式とは、オイルポンプを用いて、エンジンオイルをエンジンの各部に強制的に送り出す潤滑方式のことです。エンジン内部の複雑な構造にも、オイルを確実に供給できるため、高い潤滑性能と冷却効果が期待できます。この方式は、高出力・高回転型のエンジンに特に適しており、現代の多くの自動車で採用されています。
3. 強制潤滑システムの構成部品
強制潤滑システムは、いくつかの重要な部品が連携することで、エンジン内部に適切な圧力で潤滑油を送り届けています。
まず、エンジンの動力によって駆動されるオイルポンプは、潤滑システムの心臓部と言えるでしょう。オイルポンプは、オイルパンからオイルを吸い上げ、システム全体に送り出す役割を担っています。次に、オイルフィルターは、潤滑油中の harmful なスラッジや金属粉などを除去し、オイルをクリーンな状態に保ちます。これにより、エンジン内部の摩耗を最小限に抑えられます。そして、オイルギャラリーと呼ばれるオイルの通り道を通って、潤滑油はエンジン全体に行き渡ります。オイルギャラリーは、クランクシャフトやカムシャフト、バルブ機構など、エンジンの重要な部品にオイルを供給するための重要な経路です。
これらの部品が連携することで、強制潤滑システムはエンジン内部を常に最適な状態に保ち、その性能と寿命を最大限に引き出すために重要な役割を果たしているのです。
4. 強制潤滑方式のメリット・デメリット
エンジンオイルを循環させる強制潤滑方式は、多くのメリットをもたらしますが、一方でデメリットも存在します。
まず、大きなメリットとして挙げられるのが、優れた潤滑性能と冷却効果です。オイルポンプによってエンジン全体にオイルを循環させるため、エンジン内部の摩擦抵抗を大幅に減らし、摩耗や焼き付きを防ぎます。同時に、オイルが循環することでエンジンの熱を効率的に吸収し、冷却効果を高めることができます。
また、潤滑油の浄化作用もメリットの一つです。オイルフィルターによって、オイルに混入したスラッジや摩耗粉などの不純物を除去することができ、常にクリーンな状態を保つことができます。
一方で、強制潤滑方式には、システムが複雑になるというデメリットがあります。オイルパン、オイルポンプ、オイルフィルターなど、多くの部品が必要となるため、構造が複雑になり、コストも高くなってしまいます。また、これらの部品の故障や劣化によって、オイル漏れや油圧低下などのトラブルが発生する可能性も考えられます。
このように、強制潤滑方式にはメリットとデメリットの両方が存在します。しかし、高い潤滑性能、冷却効果、浄化作用といったメリットは、エンジンの性能維持、寿命延長に大きく貢献するため、今日の自動車においては必要不可欠なシステムと言えるでしょう。
5. その他の潤滑方式との比較
ここまで解説してきた強制潤滑方式以外にも、エンジン内部の潤滑にはいくつかの方式が存在します。 代表的なものとしては、オイルを霧状に噴射して潤滑する「オイルミスト式」や、部品の回転を利用してオイルを循環させる「飛沫潤滑式」などが挙げられます。これらの方式は、構造がシンプルである、あるいはコストを抑えられるといったメリットがある一方で、潤滑性能が低い、あるいは潤滑が安定しないといったデメリットも抱えています。
高性能化・高出力化が進む現代の自動車エンジンにおいて、安定して高い潤滑性能を発揮できる強制潤滑方式は、必要不可欠なシステムと言えるでしょう。