潤滑

車の心臓部である原動機の中には、普段は見えないけれど、なくてはならない部品がたくさん詰まっています。その中でも、鍵石輪と呼ばれる部品は、原動機の滑らかな動きに欠かせない、縁の下の力持ちです。鍵石輪は、原動機の中で上下運動を繰り返す鞴と、鞴が動く筒状の空間との間の隙間を埋める輪っか状の部品です。 鍵石輪の主な役割は二つあります。一つ目は、滑り剤の消費を抑えることです。滑り剤は原動機の潤滑油として使われますが、鞴と筒状の空間の隙間が大きいと、滑り剤が燃焼室に入り込んでしまい、消費量が増えてしまいます。鍵石輪はこの隙間を小さくすることで、滑り剤の無駄な消費を防ぎます。 二つ目は、燃焼効率を高めることです。鞴と筒状の空間の隙間が大きいと、燃焼室で発生した圧力が逃げてしまい、原動機の力が弱くなってしまいます。鍵石輪はこの隙間を埋めることで、圧力の漏れを防ぎ、燃焼効率を高めます。 鍵石輪は小さいながらも、原動機の性能と寿命に大きな影響を与えます。もし鍵石輪がなければ、滑り剤の消費量が増え、燃焼効率が低下し、原動機の出力も落ちてしまいます。また、隙間から燃焼ガスが漏れることで、原動機が焼き付いてしまう可能性も高くなります。 このように、普段は目に触れることはありませんが、鍵石輪は原動機の滑らかな動作を支える重要な部品です。小さな輪っかの中に、高い技術と工夫が凝縮されていると言えるでしょう。この小さな部品があるからこそ、車は本来の性能を発揮し、快適な運転を楽しむことができるのです。

車は、たくさんの金属部品が組み合わさって動いています。これらの部品がぶつかり合って摩耗したり、熱を持ったりするのを防ぐために、潤滑油、つまりエンジンオイルが重要な役割を果たします。このエンジンオイルを部品に届ける方法には、大きく分けて三つの種類があります。 一つ目は、強制潤滑方式です。これは、オイルポンプを使ってエンジンオイルを圧送し、エンジン内部のあらゆる場所に確実にオイルを届ける方法です。ちょうど、心臓が血液を体中に送り出すように、オイルポンプがエンジンオイルを循環させています。この方式は、高い潤滑性能を保つことができるため、多くの乗用車に使われています。特に、一般的な四行程エンジンでは、この強制潤滑方式が主流です。複雑な構造を持つ高性能エンジンには、この方式が不可欠です。 二つ目は、飛沫潤滑方式です。これは、クランクシャフトという回転する軸に付いた部品が、オイルを跳ね飛ばすことで潤滑する方法です。例えるなら、水車のように回転する部品が、油の入った桶に浸かり、回転するたびにオイルをまき散らす様子を想像してみてください。この方式は、構造が簡単で、部品点数が少ないため、小型エンジンやコストを抑えたいエンジンに向いています。ただし、高回転になると潤滑が追いつかなくなるため、高出力のエンジンには向きません。 三つ目は、混合潤滑方式です。これは、燃料とエンジンオイルをあらかじめ混ぜて、エンジン内部に送り込む方法です。燃料と一緒にエンジンオイルが燃焼室に入り、ピストンやシリンダーなどの潤滑を行います。混合燃料を使うチェーンソーや草刈り機などで使われているのを思い浮かべてみてください。この方式も構造が単純で費用を抑えることができますが、潤滑性能は他の二つの方式に比べると劣ります。また、オイルが燃えるため、排気ガスが汚れるという欠点もあります。 このように、エンジンオイルの潤滑方式にはそれぞれ特徴があり、エンジンの種類や用途に合わせて最適な方式が選ばれています。

軸受けは、回転する部品を支え、滑らかに動かすための重要な部品です。この軸受けの中には、通常は油が満たされており、薄い油の膜が金属同士の直接的な接触を防いでいます。この油の膜のおかげで、まるで氷の上を滑るスケートのように、軸は滑らかに回転できます。これが、いわゆる「流体潤滑」と呼ばれる状態です。 しかし、様々な要因でこの油膜が途切れてしまうことがあります。例えば、軸に大きな力が加わったり、油の粘度が下がったり、油の量が不足したりすると、油膜が支えきれなくなり、破れてしまうのです。この時、軸と軸受けの金属が直接触れ合う状態を「金属接触」と呼びます。 金属接触が起こると、まるでスケート靴でアスファルトの上を歩くように、動きが重くなり、大きな抵抗が発生します。摩擦熱も発生し、軸受けの温度が上昇して摩耗や損傷を招く可能性があります。この摩擦熱は、場合によっては軸受けの焼き付きを引き起こし、機械全体の故障につながることもあります。 金属接触は、機械の寿命を縮め、効率を低下させる大きな原因となるため、避けるべき現象です。 金属接触を避けるためには、適切な潤滑油を選択し、油膜を維持することが重要です。また、軸受けの設計や材質、表面の仕上げなども金属接触の発生に影響を及ぼします。さらには、機械の運転条件、例えば回転数や負荷なども考慮する必要があります。 定期的な点検や適切なメンテナンスを実施することで、金属接触の発生を抑制し、機械を長く、そして効率的に稼働させることができるのです。