エンジン

車の心臓部であるエンジンは、精密な部品が複雑に組み合わさって動いています。エンジンのなめらかな動きを守るために、潤滑油であるエンジンオイルはなくてはならない存在です。しかし、エンジン内部では、ピストンの上下運動によって燃焼ガスがわずかに漏れ出て、オイルに混ざってしまうことがあります。この漏れ出たガスは、ブローバイガスと呼ばれ、オイルに混ざるとオイルの粘度を下げたり、酸化を促進したりして、オイルの性能を低下させる原因となります。 そこで活躍するのが、オイルセパレーターです。オイルセパレーターは、エンジンオイルに混ざってしまったブローバイガスを分離し、オイルの劣化を防ぐための装置です。まるでコーヒーフィルターのように、オイルとガスをきれいに分けてくれるのです。オイルセパレーターの仕組みは、主に遠心分離とフィルターの組み合わせによって実現されています。まず、ブローバイガスとオイルの混合気は、オイルセパレーター内部へと導かれます。すると、サイクロン掃除機のように、内部で混合気は回転運動を始めます。この回転によって、比重の重いオイルは外側へと押し出され、軽いガスは中心部へと集められます。さらに、フィルターを通過することで、微細なオイルの粒子も除去され、より精度の高い分離が可能になります。 分離されたオイルは、再びエンジン内部へと戻り、潤滑の役割を果たします。一方、分離されたブローバイガスは、吸気系へと戻され、再燃焼されます。これにより、大気汚染の防止にも貢献しています。オイルセパレーターは、エンジンオイルの性能を維持し、エンジンの寿命を長く保つだけでなく、環境保護にも役立つ重要な部品なのです。 定期的な点検や清掃、交換を行うことで、エンジンの最適な状態を維持し、快適な運転を長く楽しむことができます。

オクタン選定器とは、かつて自動車に備えられていた、点火時期を調整するための装置です。自動車の心臓部である原動機を動かすには、ガソリンと空気の混合気に火花を飛ばし、爆発力を生み出す必要があります。この火花が飛ぶタイミングが点火時期です。ガソリンにはオクタン価という値があり、これは原動機が異常燃焼を起こしにくいかどうかを示すものです。オクタン価が低いと、ノッキングと呼ばれる異常燃焼が起きやすくなります。ノッキングは原動機に負担をかけるため、これを防ぐためにオクタン選定器が使われていました。 オクタン選定器は、運転者が手動で点火時期を調整できるように作られています。ガソリンの種類によって選定器を切り替えることで、最適な点火時期を設定できました。オクタン価の高いガソリンを使う場合は点火時期を「進め」、オクタン価の低いガソリンの場合は「遅れ」に設定することで、ノッキングの発生を抑え、原動機が滑らかに動くようにしていたのです。点火時期を「進める」とは、混合気に火花を飛ばすタイミングを早めることです。これにより、爆発力がより効率的に使われ、力強い走りができます。しかし、オクタン価の低いガソリンで点火時期を進めすぎると、ノッキングが起きやすくなります。逆に点火時期を「遅らせる」とは、火花を飛ばすタイミングを遅らせることです。ノッキングは起きにくくなりますが、出力は下がります。 このように、オクタン選定器は運転者がガソリンに合わせて点火時期を調整することで、原動機を守り、最適な性能を引き出すために重要な役割を果たしていました。しかし、近年の自動車では電子制御技術が進歩し、原動機の様々な状態を自動で検知し、最適な点火時期をコンピューターが自動で調整するようになりました。そのため、オクタン選定器は姿を消し、今では見かけることは少なくなりました。とはいえ、かつての自動車技術を知る上で、オクタン選定器は重要な装置の一つと言えるでしょう。

エンジンは、燃料を燃焼させることで動力を生み出します。この燃焼は高温高圧な環境で行われるため、エンジン内部の部品、特にピストンは過酷な熱にさらされます。高温にさらされたピストンは熱によって膨張し、その形状や寸法が変化します。この膨張が過度になると、ピストンとシリンダー壁との隙間が小さくなりすぎて、摩擦抵抗が増加します。最悪の場合、ピストンがシリンダー壁に固着する「焼き付き」と呼ばれる現象が発生し、エンジンが損傷する可能性があります。このような問題を解決するために開発されたのが、自己熱制御ピストン、別名オートサーミックピストンです。 自己熱制御ピストンは、熱膨張を自ら制御する特別な仕組みを備えています。ピストンの材質を工夫することで、高温になっても過度に膨張しないように設計されているのです。具体的には、ピストンの中でも特に高温になりやすい「ピストンピンボス」と呼ばれる部分に、熱膨張率の低い特別な鋼材が埋め込まれています。ピストンピンボスは、ピストンとコネクティングロッド（コンロッド）を繋ぐピストンピンを支える重要な部分です。この部分に熱膨張率の低い鋼材を埋め込むことで、高温下でもピストンピンボスの膨張を抑制し、ピストン全体の形状変化を最小限に抑えることができます。 この特別な鋼材は、一般的に「アンバー鋼」と呼ばれています。アンバー鋼は、他の鋼材と比べて熱膨張率が低いという特性を持つため、自己熱制御ピストンに最適な材料です。アンバー鋼をピストンピンボスに埋め込むことで、ピストン全体の熱膨張を効果的に制御し、摩擦抵抗の増加や焼き付きといった問題を防止できます。これにより、エンジンの耐久性と性能が向上し、より長く、よりスムーズに車を走らせることが可能になります。