車の極圧:焼き付きを防ぐ技術
車は、たくさんの部品が組み合わさり、複雑な動きをしています。エンジンや変速機、車軸など、それぞれの部品は絶えず回転したり、滑ったりしながら力を伝えています。これらの部品がスムーズに動くためには、接触面に潤滑油が不可欠です。潤滑油は薄い膜を作り、部品同士が直接触れ合うことを防ぎ、摩擦や摩耗を減らす役割を果たします。
しかし、常に油膜が万全に機能するとは限りません。特に、急発進や急ブレーキ、重い荷物を積んだ時など、大きな力が部品にかかると、油膜が破れてしまうことがあります。そうなると、金属の表面同士が直接接触してしまいます。この状態を境界潤滑や混合潤滑と言います。
金属表面は、一見滑らかに見えても、ミクロのスケールで見ると、小さな山や谷が無数に存在しています。大きな力が加わると、これらの微小な突起が互いに押し付け合い、非常に高い圧力が局所的に発生します。これが極圧と呼ばれる現象です。極圧は、接触面積が非常に小さいため、想像以上の高圧になります。
極圧状態では、接触部分の金属の温度が急激に上昇し、部分的に溶けてくっついてしまうことがあります。これが焼き付きと呼ばれる現象です。焼き付きが起こると、部品の表面が損傷し、最悪の場合、部品が動かなくなったり、破損したりする可能性があります。
このような焼き付きを防ぐために、潤滑油には極圧添加剤と呼ばれる特別な成分が加えられています。極圧添加剤は、金属表面と化学反応を起こし、薄い膜を形成することで、金属同士の直接接触を防ぎ、焼き付きを抑制する働きをします。これにより、過酷な条件下でも部品をスムーズに動かし、摩耗や損傷を防ぐことが可能になります。