Z33　エンジンルーム全景とオイルレベルゲージ

ILSAC(国際潤滑油標準化認定委員会)規格は、省燃費性向上に関しては、従来の規格では製品の初期性能だけが評価されてきたが新規格においては、省燃費性の持続性も評価の対象となっている。具体的には、8000km相当使用されたオイルで基準値をクリアーする必要があるなど長期安定性を求められるようになってきている。他に強化された基準値としてはオイル消費の低減があり、オイルの蒸発性を抑えるように強化されている。高温酸化安定性に関しては、試験基準値の強化となっている。

SAE(アメリカ自動車技術者協会)粘度規格は、エンジンオイルの粘度(硬さ)を表すもので「10W-30」のようなマルチグレードと「30」のようなシングルグレード表示があります。一般的にはマルチグレードが用いられWはWinterの略です。

添加剤の種類

エンジンオイルが劣化したと感じるのは、もちろんベースオイル自体の劣化も考えられますが、基本的にはベースオイルの方が寿命が長く、オイルに含まれる添加剤成分が劣化する事により交換の必要性が出て来ると考えて良いと言われます。
特にエンジンオイル粘度低下に関しては、未燃燃料が吹き抜ける事によるエンジンオイルの希釈も大きな要因ですが、ベースオイルの分子がせん断されて粘度低下する事はありませんが、添加剤のポリマーがせん断してしまい粘度低下が起こる為、せん断安定性の優れた添加剤を含むエンジンオイルが選ばれる傾向にあります。

エンジンオイルの劣化

1.物理的劣化

エンジン内部の機械的圧力などによって、エンジンオイル中の粘度指数向上剤（ポリマー）がせん断されて、その高分子は細かくなって行きます。

もちろん、ベースオイルもせん断されて行きますが、こちらの方は機械的なせん断作用を受けても、その分子が切断されて粘度が低下する事はほとんどありません。

従って、粘度指数向上剤(ポリマー)等のせん断によって、エンジンオイルはまず粘度低下を起こして行きます。

せん断が進むと、油温が上がった時にはっきりと解る様になります。

エンジンオイルの粘度が低下して来る時点で多くのユーザーは交換していますが、まだ次の段階へは深く進行している訳ではありません。

なお、この物理的劣化は、エンジンオイルに付加する添加剤によって大きく緩和させる事が可能となっています。

2.酸化劣化

エンジンオイルは、酸素の影響によって酸化されることになります。

普通、酸化の連鎖反応は酸化防止剤が分解する事により時間を遅らせる事が出来ます。

酸化したエンジンオイルは、外気の水分を吸収し易くなって行きます。

エンジンオイルが酸化しますと油溶性酸化物となります。

これが更に複合反応し、不溶解性物質となります。

不溶解性物質とは、いわゆるスラッジ、ワニスと言われる物で、エンジン内部のオイルラインを詰めてオイルを必要とする摺動部の潤滑不良を発生させたり、ピストンリングを固着させたり、 エンジンの冷却を阻害したりします。

エンジンは、運転中には高温で酸化の触媒になる様な金属や、酸性ガスの環境下に置かれていますので、エンジンオイル（炭化水素）は空気（酸素）の下で、酸化（カルボン酸生成）し易い状態となっています。

酸化のし易さを考えると、ベースオイルだけで見れば、一般的に鉱物油は酸化し難く、化学合成油の方が酸化し易いと言われています。

化学合成油が何故酸化し易いかと言いますと、不純物の含有が無い訳ですから、酸化促進因子が有れば連鎖的に反応が進行してしまう為と言われています。

従って、高度な精製方法である水素化分解法等で製造された鉱物系ベースオイルも化学合成油と同じ様に酸化し易くなっています。

一般的な精製方法で製造された鉱物油には不純物が多く含有されていますから、その不純物の内の硫黄化合物が酸化阻害成分として働き、化学合成油と比較するとエンジンオイルの酸化度合いは低く抑えられると考えられています。

エンジンオイルが酸化劣化する原因として・・・、

2-1.酸素

潤滑油膜が酸素の下で酸化鉄、リン酸鉄と変化し保護油膜として働く反面、エンジンオイル自身も酸化によって劣化して行きます。

酸化劣化する順番としては、エンジンオイルに含まれる添加剤が真っ先にに劣化をしてしまいますので、エンジンオイル中の酸化防止剤の劣化速度が重要な鍵となるとも言われています。

2-2.温度

酸化劣化反応が化学反応である為、熱の上昇は酸化劣化に大きな影響を与えます。

一般的に油温が10℃高くなると、酸化劣化反応は2倍に加速されますので油温管理が重要なポイントになります。

エンジンオイルに含まれる添加剤としては、油温を上昇し難くする物も有りますが、エンジンオイルの酸化劣化反応から見て、10℃温度を下げる事が出来れば温度による酸化劣化防止効果は2倍になると言えますので、エンジンオイル寿命は単純に2倍となるのですが、普通のエンジンオイル添加剤成分はそれ自体も高熱で劣化してしまいますので高温特性の良い物が有利となります。

ただし、閃光温度は極めて高い温度である事と、酸化防止剤自身が時間と共に劣化してしまう要素を持つ為にある程度のエンジンオイル延命効果の後は他の要因とも関連して加速度的に劣化してしまう事もあり、注意が必要です。

2-3.摩耗金属粉やエンジンに使用されている金属自身の触媒作用

エンジンには、アルミニウム、銅、鋼、その他の金属及び合金が使用されていますので、これら金属摩耗粉やそれ自身がエンジンオイルの酸化活性要因となる事が知られています。

また、油溶性の金属塩と言った形でエンジンオイルの添加剤としても含まれていたり、微量金属としてエンジンオイルの成分にミネラル分として含まれていたりします。

金属表面の酸化物質が金属を含む化合物として次にあげる水分と共に油中に溶け出し作用する事も有ります。

エンジン運転中、金属表面は特に高温になり、触媒反応的にも好都合な条件が有りますので水分、窒素酸化物と並んで酸化促進の要因と言えます。

2-4.水分

内燃機関の性格上、燃焼ガスに含まれる水分や排気ガス再循環装置(E.G.R.)によってもたらされる水分が主になりますが、エンジンオイル自身も空気に触れる構造である為、水分はある程度最初から含まれています。

特に日本国は湿気の多い環境ですから、エンジンオイルの保管管理に湿気を避ける事が重要です。

水分は、特に亜鉛系酸化防止剤（ZDTPジアルキルジチオリン酸）や過塩基清浄剤が多く含まれるエンジンオイルでは加水分解されたりしますので、長期間使用しない場合も劣化が進行すると思われますのでエンジンオイルの交換期間を考える事も必要となります。

特に水分、ブローバイガスの発生が多くなる短距離短時間走行の場合はシビアコンディションと考え、走行距離より早目のエンジンオイル交換が必要となって来ます。

2-5.ブローバイガス

ガソリンエンジン搭載車の場合は窒素酸化物（特にNOx、硝酸）等、ディーゼルエンジン搭載車の場合には硫黄酸化物(SOx)等が発生し、水分に溶けて酸性物質となりますのでエンジンオイルを著しく酸化させる事になります。

排気ガス再循環装置(E.G.R.)がほとんどの車種に装着となっていますので、エンジンオイルにとっても各金属パーツにとっても、酸化要因が増えた事になりその影響はかなり強く現れています。

その為に、ブローバイガスの成分（未燃焼ガス、水分、NOx、SOx等）に対して、中和、不活性化させる添加剤が必要となります。

なお、この酸化劣化は、エンジンオイルに付加する添加剤によって大きく緩和させる事が可能となっています。

3.熱劣化

エンジンオイルは、エンジンが運転中に発生する熱によって熱重合と言う変化を起こします。

このまま使い続けて行けば、水分を含んだエンジンオイルが酸素と熱により劣化し、分子粒が段々と大きくなって行きエンジンオイルに溶け難くなって行きます。

エンジンオイル中の分散状態から、泥状の沈殿物（スラッジ）へと変化し、固体状態のデポジットとなって行きます。

更に劣化が進むとカーボンとなってしまいます。

試験データの結果から見てみますと、エンジンオイルの温度が90℃辺りで走行すると、この温度辺りが最もエンジンオイルの劣化の進行は緩やかになります。

エンジンオイルの温度が90℃以下では、エンジンオイルの温度が下がれば下がるほど劣化が早くなり、油温が25℃の状態で同じ時間走行した場合と、反対にエンジンオイルの温度が90℃より高温の130℃で同じ時間走行したの状態での劣化度合は同じ位で約1.3倍ほど劣化が早くなります。

これはエンジンオイルが油温90℃の状態をキープしたままで時間的な劣化を標準としますと、エンジンオイルが低温になる走行ではSOxと水分を合わせた影響が大きくなりエンジンオイルは劣化します。

反対にエンジンオイルの温度が130℃等の高温では、水分はエンジンオイル中に混入し難い事もありSOxの影響は少なく、NOxの影響が強く出てる事によってエンジンオイルを劣化させます。

また、エンジンオイルが低温から上昇した場合でも、通常の劣化に加えて更に劣化が促進される事です。

エンジンオイルの劣化の仕方は、油温が低ければ低い状態で使われたほど劣化が酷く、その低温での使用時間が長ければ長いほど劣化が酷くなります。

問題となるのは、普段は短距離通勤や買い物走行等の走行の仕方や、あるいは真冬や寒冷地で油温が高くならず低温状態で走行していた場合です。

データではこういった状態で急に高速走行等して油温を十分上がる様に走ると、急激にエンジンオイルが劣化しれしまいます。

エンジンオイルが90℃の油温での劣化度と比較すると、エンジンオイルの温度が0℃での使用状態から90℃にまで一気に上昇させると約4倍劣化が促進されてしまいます。

エンジンオイルの温度が25℃の状態から、同じ様に90℃まで一気に上昇させると約3倍劣化が促進されてしまいます。

エンジンオイルの温度が50℃の状態からでも約1.5倍以上の劣化促進となってしまいます。

エンジンオイルの温度が25℃と130℃の油温状態まま劣化するのが、エンジンオイルの温度が90℃の油温状態のまま劣化するのと比較し1.3倍程度ですから、低温から油温の上昇が繰り返される走行が如何にエンジンオイルを劣化させているかが解ります。

なお、この熱劣化は、エンジンオイルに付加する添加剤によっても緩和させる事が出来ません。

エンジンオイルの交換時期

エンジンオイルに添加されています清浄分散剤で、エンジン内部の汚れを落としエンジン内部を綺麗に保ち、エンジンから出された汚れをエンジンオイル内に吸収する様に作用します。

また、基本的にはエンジンオイルの汚れ自身はオイルフィルターで濾過出来るほどの大きさはなく（濾過出来るのは10μ程度以上）、上記添加剤成分によってエンジンオイル内部に取り込まれた酸系物質も素通りしますので、エンジンから出された汚れはエンジンオイル中に溜まる一方です。

そしてエンジンオイル内部に吸収されるエンジン内部から出された汚れの量が、エンジンオイル内部に吸収出来る限界の量を超えますと、それ以上エンジン内部の汚れも落とせないと言う事になります。

一般的に使用されておりますエンジンオイルには、エンジンオイルに添加されています清浄分散剤成分の量は、エンジンオイル交換推奨期間の約2倍位使用しても大丈夫な量が含まれています。

しかし、衣類の洗濯と同じ様に能力以上の汚れは落とせませんし、 汚れが酷い物を洗った場合、水も酷く汚れます。

エンジンオイルを交換しないと言う事は、 例えば衣類の洗濯物を次から次へと洗濯機に入れて、水を交換しないのと同じ事となりますから、洗濯機側まで汚れが付着してしまう事も考えられます。

つまり、エンジンオイルの管理が悪い自動車では、ロッカーカバー内に堆積したのスラッジや、エンジンオイルフィラーキャップ裏側に堆積したスラッジ等に現れて来ます。

そう言った事が積み重なると、性能の良いエンジンオイルやエンジンオイル添加剤をエンジンに注入しても、エンジンオイル内部に吸収出来るエンジン内部から出されました汚れの量は決まってますから、エンジンオイル内部に吸収出来なかったエンジン内部から出されました汚れはどこかへ溜まらない訳には行かず、エンジンオイルの状態やエンジン本体の調子の良非には関係なくスラッジが堆積してしまう事は仕方が無い事と言えます。

実際に目で確認するには、エンジンオイルフィラーキャップを取り外しての裏を見るか、ロッカーカバーの裏側を触ってみると確認出来るはずです。

手がスラッジで真っ黒に汚れてしまったら要注意です。

そうなってしまった後の対応策としては、本来ならばエンジンをオーバーホールしてから洗浄するべきです。

しかし、この様な作業を行いますと費用がかさむ等、実際には難しい事から、エンジンオイルの交換時期を早目にする等の長期的な対応を行う事が必要となって来ます。

もう一つの方法として、オイルフィルターの性能を上昇させ、1〜3μ程度のエンジン内部から出されエンジンオイル内部に吸収された不溶性不純物を取り除いてしまう方法があります。

この様なオイルフィルターを使用しますと、かなりエンジンオイルが汚れ難くなり、エンジン内部も綺麗になるはずなのですが、エンジンオイルに添加されています清浄分散剤によってエンジンオイル内部に取り込まれた酸性物質や、不溶解性物質も、これらの不純物をエンジンオイル内部に取り込ませた添加剤成分と共にオイルフィルターで取り除かれてしまいます。

また、エンジンオイルに付加されている添加剤自身にも酸化劣化が起こってますので、エンジンオイルには添加剤成分の補充が必要になって来ます。

したがって、エンジンオイルをロングライフ化させる為には、別売のエンジンオイル添加剤が必要になって来ます。

しかし、エンジンオイルに別売の添加剤を付加させると言う事は、エンジンオイルに溶解させる事が出来る限度と言う物があり、ベースオイルによってもその限度が異なりますので、むやみやたらに添加剤を付加させるとエンジンオイルに溶解し切れない添加剤の成分がエンジンオイルパン内に沈殿する可能性もあります。

その様な事にならない為に、数多くの機能を持ったエンジンオイル添加剤製品が今後ますますとも開発され、エンジンオイルへの馴染み易さも考えられる様になって来ているのも事実です。

銘柄選択の要点

エンジンオイルを選ぶと言っても、その難しさは簡単に言い表す事は出来ない。

性能が良いエンジンオイルを選択しても、そのエンジンオイルの粘度や性質が使用するエンジンの構造、クリアランス、冷却方法、磨耗損傷度合い等によっては最高の性能を発揮するとは限らない。

また、ドライバーのアクセルの踏み方、走行方法等の運転の仕方、そして自動車を使用する地域、気候、道路事情等の自動車の使用条件・・・。

同じエンジンを搭載した自動車でも、一概にこのエンジンオイルが最高の性能を発揮しますよ！・・・とは言い切れないのが事実です。

上記の全ての項目に対して総合的にマッチングしないと最高の性能は発揮されない。

それでは、最高の性能を発揮するエンジンオイルを選択するのには？・・・って言われても、中々即答する事は難しい。

使用しているエンジンに、最高の性能を発揮させる事が出来るエンジンオイルの選択を困難にする要因としては・・・、

1.エンジンの構造

1-1.レシプロ・エンジン

1-1-1.直列配列

　　ノーマルアスピレーションorターボチャジャー、スーパーチャジャーの過給機付き

　　水冷式or空冷式

1-1-2.V型配列

　　ノーマルアスピレーションorターボチャジャー、スーパーチャジャーの過給機付き

　　水冷式or空冷式

1-1-3.水平対向配列

　　ノーマルアスピレーションorターボチャジャー、スーパーチャジャーの過給機付き

　　水冷式or空冷式

1-2.ロータリーエンジン

　　ノーマルアスピレーションorターボチャジャー、スーパーチャジャーの過給機付き

2.ピストンクリアランス

2-1.シリンダーブロックが鋳鉄製

2-2.シリンダーブロックがアルミニューム合金製

2-3.ピストンが鋳造製品

2-4.ピストンか鍛造製品

2-5.ファミリーカー系自動車に搭載されるエンジン

2-6.スポーツ系自動車に搭載されるエンジン

2-7.競技専用車両

2-8.ヒストリックカー

3.ドライバーの運転方法

3-1.ほとんどアクセルを踏まず、ゆっくり加速する人

3-2.一般的（平均的）なアクセルの踏み込みをする人

3-3.過剰なアクセルワークを常時する人

3-4.強く踏み込んで加速し、一定速度に達したらアクセルを一度戻し軽く微調整する人

3-5.走行方法は人によって異なり千差万別です

4.自動車を使用する条件

4-1.主に通勤で毎日使用する

4-2.主に仕事として毎日使用する

4-3.主に買い物で毎日使用する

4-4.休日に買い物で使用する

4-5.自動車を数所有で使い分ける

4-6.時々スポーツ走行を行う

4-7.競技専用として使用する

5.使用する地域、気候

5-1.気温は地域により大きく異なる

5-2.登坂路を多く走行する

5-3.高速道路を多く走行する

6.道路事情

6-1.信号の多い渋滞路を走行する

6-2.信号は少なく混雑していない道を選んで走行する

等々、様々な使用のエンジン、自動車・・・、そしてその自動車をを運転している人、場所・・・、もっともっと複雑に分類が出来るはずです。

ただ、単に燃費を良くする目的だけで、スポーツ系自動車に搭載されているエンジンに0W-20のエンジンオイルを使用した場合、エンジンを高回転まで頻繁に回すとエンジン内部が損傷したり、焼付きを起こす可能性があります。

また、ファミリーカー系自動車に価格が高く高性能な10W-50のエンジンオイルを使用した場合には、街乗り走行では著しく燃費が悪化してしまう可能性があります。

スポーツ系自動車を雰囲気を楽しむだけで、最高性能を発揮する様な走り方をせず、燃費重視で走行するだけなら5W-20のエンジンオイルが最高の相性となるかも知れません。

ファミリーカー系自動車でも、頻繁に登坂路を走行し、エンジン回転数を最高回転数付近まで頻繁に回す様な運転をする場合には、15W-40や10W-50等のエンジンオイルが最高の相性となるかも知れません。

ヒストリックカーや欧米自動車メーカーで製造された自動車に搭載されているエンジンでは、0W-20は当然、10W-30等のエンジンオイルを使用した場合には、エンジンオイルがかなり大量にエンジンから漏れて来ると言った症状が現れ、10W-40や15W-40のエンジンオイルを使用すると、今まで漏れていたエンジンオイルが嘘の様にほとんど漏れなくなったりする事がよくあります。

これは、エンジン製造時の機械加工精度の問題で、パッキン、シール類を交換しても改善されない事が多い様です。

使用している自動車に搭載されているエンジンに最高の相性となるエンジンオイルの選定は、車両側に油温系を取り付け、どの様な運転状態の時に現在エンジンオイルの油温は何度となっているのか・・・。

また、車両側に油圧計も取り付け、どの様な運転状態の時に現在エンジンオイルがエンジン内部に圧送されている圧力は幾らか・・・。

そんなデータを収集しながら、エンジンのスペックも考慮し、一般的には運転者が行うエンジンを最も過酷に使用する時の状態を考慮し、選定を行う必要があります。

日常的には燃費重視だからと言って、稀に過激なアクセルワークを行う様な運転を行う場合には、過激なアクセルワークを行った時に必要な性能を持つエンジンオイルを使用していないと、エンジンが損傷等してしまう結果に繋がる可能性があります。

運転者が行う最も過酷な運転状態を基準に、エンジンスペックに見合ったエンジンオイルを選定する事が、使用している自動車に搭載されているエンジンと最高の相性を持ったエンジンオイルを選定出来る事に繋がると確信しています。

銘柄選択の結論

自動車を使用している人達から頻繁に受ける質問としまして、高いエンジンオイルをエンジンに注入して長い期間使用するか・・・、安いエンジンオイルを注入して短い期間使用するか・・・？

どちらが良いのかな？

って聞かれます。

どちらも間違っていますよ・・・！

ってお答えしますと、高いエンジンオイルを注入して短い期間使用するのか？

って言われます・・・。

それも間違いで、くり返しの記載となりますが、運転者が行う最も過酷な運転状態を基準に、エンジンスペックに見合ったエンジンオイルを選定し、エンジンに注入します。

この運転状態、エンジンスペックに見合わない位にエンジンオイルが劣化してしまった時・・・、その時がエンジンオイルの交換時期となります。


エンジンオイルについて、もっともっと詳しく記述したいのですが、多分1冊の本になるのではないかと・・・。

そろそろ、ここで完結です・・・。