バイクのエンジンも車のエンジンも基本的に同じ
バイクのエンジンは車のエンジンと比較すると 簡単な構造で高出力です 乗用車は排ガス規制が厳しいために 様々な補器類が付くことで排ガスを綺麗にしようと複雑化しています
シリンダーヘッド
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重要なエンジンヘッド バルブ周りの構造
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コッターピン
コッターピンはバルブステムを固定する役目をする 以外に軽視されがち このピンの部分に熱が加わると固着してしまう事がよくあるので大変重要な部分です
固着してなぜ悪いのか?というと、バルブは上下に動くだけでなく回転もしています 回転が無くなるとバルブシートに段付きが出来たり エンジンの寿命を短くしてしまいます
良質のエンジンオイルを使う事
良質のエンジンオイルを使わないとこの部分が固着しやすいものです
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リテーナー
リテーナーとはバルブスプリングとステムを固定すつためのもの 単に固定しているだけのようですが このリテーナーの重さがバルブの動きを変えます
重たい物を上下に動かすよりも軽いものを上下に動かした方が動きが良くなります
リテーナーには「チタン製」のものもあり製造メーカーにより重さが異なります
軽ければ良いというものでもなく エンジンの特性に合わせたリテーナーを選ぶ必要もあります チューンする際はこのリテーナーの重さも合わせましょう
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バルブスプリング
バルブスプリングは等間隔の「ピッチ」(隙間)ではありません
等間隔にするバルブサージングを起こしてしまうからです エンジンによってはダブルスプリングといって スプリングの中に小さいスプリングを入れ 共振を抑えているものもあります
このスプリングも使っていくうちに、バネレートも変化してきます つまり 新品よりもバネの強さが弱くなってくるということ
チューンする際は新品を入れるよりも中古で同じスプリングレートに合わせた方が良い場合もあります 強化スプリングは抵抗を増やすだけなので ノーマルを使った方が良い結果が出る場合もあります
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バルブシール
バルブガイドとバルブステムの隙間からオイルが入ってこないようにゴムシールがしています これをバルブシールといいます
この部分が経年劣化するとここからオイルが入り込み、白煙の原因になります
いわゆるオイル下がりが起きます
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バルブガイド
バルブステムがスムーズに上下出来るようにするものがバルブガイドです
バルブガイドとバルブステムの隙間は およそインテーク 0.025-0.055mm エキゾースト 0.050-0.080と非常にシビアです
この隙間が大きくなると バルブが上下に動く時に振れが発生し 異音がでたり パワーダウンになります 振れが発生するとオイル下がりの原因にもなります
通常ブロンズ(青銅)で出来ています チューンドエンジンの場合この部分にもノウハウがあります
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バルブスプリングシート
バルブスプリングシートの厚みが変わる事でスプリングの縮む量が変化します 厚みも厳重に管理が必要です バルブスプリングの台座となります
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バルブステム
バルブステム部分はバルブの棒に当たる部分 摩耗をマイクロメーターで確認すること バルブガイドとのクリアランスに影響します
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バルブフェース
フェースはバルブシートと当たる部分 粗悪なエンジンオイルを使うと フェース部分に段付き摩耗が発生しやすい
オイル管理が行き届かずに黒くなったオイルを使い続けると 劣化した添加剤が燃焼するとカーボンが発生します
カーボンなどがバルブフェースに付着して腐食させますインテーク側のバルブ及び、バルブシートに段付き摩耗が起きてしまう
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バルブシート
エキゾーストバルブの当たり面にはバルブに出来た無数の穴が同じように開いているのがわかる
これは質の悪いエンジンオイルを使うとこのような事が起きる エンジンオイルには添加剤が配合されていて、その添加剤がエキゾースト側のバルブシートを保護する
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カムシャフト
画像のものは わかりやすいように自動車のカムでの比較
左ノーマルカム
右社外カムカム
高さは実は同じだが右側が左よりも丸く太くなっているのがわかります
カムプロフィールがリフト量よりも実は重要 ハイカムにすればパワーは出るものの ピーキーで扱いにくくなる
大切なのはバルブが開いている時間 開いている時間が長ければ 吸気をする時間が長くなり より吸入量も増える
排気はノーマルのタイミングより少し遅らせることで 燃焼時間を長くすると 排気温度が下がる
よって車のエンジンではカムプーリーを使ってバルブタイミングを変化させる 一流のプロメカニックになると カムを手作業で削りタイミングをずらし、狙ったエンジン仕様を作る
燃焼
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吸気ポート・排気ポートはできる限り直線に近いほうがいい 直線にするためバルブの挟み角は小さくした方がよい
これを実現しているのがバイクのエンジン 高出力エンジンが可能となる 乗用車も同じく挟み角は小さい程高出力となるが 排ガス規制などの問題もあり バイクほどではない
吸気ポートはポート形状を曲げる事で タンブル流を発生させ燃焼効率を向上させている スズキはTSCCという縦方向のタンブル流を発生させ燃焼効率を向上させていた
吸排気バルブのオーバーラップ(吸排気バルブが同時に開く時間)が重要で 排気流速は吸気よりも早い 吸気の口径は大きければ良いと言うのでは無く 細い方が空気の流速は早くなり 入り口からバルブまでの距離が長ければ長いほど 吸気慣性が発生し瞬発力は強くなる
この吸気慣性があるからこそ オーバーラップ時に燃焼室に残った燃焼ガスが吸気慣性で入ってきた空気により 押し出され効率よく混合気を吸い込むことができる オーバーラップはカム形状により異なる
エンジン 腰下 各部名称の解説
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ピストンデッキクリアランス
Piston Deck Cearance ブロック面研と言われる部分 この部分を面研することで 圧縮比を向上させる 実はこの部分エンジンの冷却に関わる重要なポイントです チューンのノウハウが最も出る部分ではないでしょうか
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シリンダー
シリンダーにはクロスハッチといって 小さな傷が入っている この傷によりオイルがシリンダーに馴染むようになっている
画像はクロスハッチをあえて消して磨き上げている途中の画像 こうすることでレスポンスアップができる ただし弊害もある
レース用エンジンでなく、街乗りを中心に使うことが前提のエンジンだと、オイル食いやブローバイが激しいエンジン仕様になります
クランクシャフトの構造
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![](https://www.engineoilya.com/wp/wp-content/uploads/2024/04/block.png)
給油穴
赤で丸がしてある部分から、オイルが流れてきて、クランクのイラストに赤の矢印で示す通り、ジャーナルの穴から給油されたオイルは油穴を通り、クランクピンの穴へと流れる。
クランクの芯だし
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クランクの芯だしはやらないよりやった方がいいと私個人は思います ですがクランクだけ芯だしをしても本当の意味でのバランスは取れていません
なぜならクランクケース側が画像の赤線の様に曲がっていれば ケース側も修正が必要になるはずです ケース側の修正はほぼ不可能ですから クランクをケースに合わせる方法をとります つまり各気筒ごとのバランスが必要になります 取り方は企業秘密ということで
メインジャーナル及びクランクピンチューニングのポイント
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ジャーナル・クランクピンの部分は 上の画像を参考にしてください
左から
1:クランクラッピングと言われる加工を施したもの
2:真ん中は新品の状態
3:右は手作業であるコンパウンドを使い磨き上げている途中の画像
どれが一番鏡面になっているかは一目瞭然です このジャーナル・クランクピンの部分を磨き上げる事で 摩擦抵抗を減らしレスポンスアップを狙います
摩擦抵抗が減ると摩擦熱が減り 摩擦熱が減ると油温の上昇も抑えられます 磨く際のコンパウンドはどんなコンパウンドでも良いわけで無く
私もコンパウンドを探すだけで〇〇万円つぎ込みました また油穴もバリ取りをしバリ取りの仕方もペーパーを当て取ってしまうと あまり良くありません 真ん中の油穴と左の油穴のバリの状態を見ると分かるでしょう 大変なめらかになっています 手作業でのラッピングは約1ヶ月ほどかかる作業です
メタル
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メタルと呼んだりベアリングと呼んだりする
嵌合(かんごう)マークがあり クランクシャフトとクランクケース側に番号(記号)や色があり色と番号(記号)の組み合わせによりクランクシャフトとクランクケースとのクリアランスを決める
通常クリアランスは0.024~0.042mm程度3番ジャーナルだけは0.030~0.048mmと少し広いこの隙間にエンジンオイルが入り込みクランクもしくはコンロッドが浮いた状態になる
画像に見える穴からオイルが噴き出し クランクが浮き上がった状態になる
このベアリングにも一工夫することで摩擦抵抗を減らしレスポンスアップが可能になります
画像は乗用車のもの。
潤滑には「流体潤滑」と「境界潤滑」と「混合潤滑」3つの潤滑があることをご存じでしょうか?
流体潤滑とは油中に浮かんだ状態の潤滑のこと
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オイルポンプによりオイルが送りだされています この送り出されたオイルの圧力つまり油圧により油中に浮かんだ状態を示します
境界潤滑とはオイルが無い状態での潤滑
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エンジンが冷えた状態(冷間時)はオイルはオイルパンに溜まっています このオイルが吸い上げられてくるまでは 境界潤滑状態にあります
このオイルが無い状態の境界潤滑で重要なのがオイルに配合されている添加剤です 暖機運転とはなにも関係ないのがわかります
混合潤滑
オイルに浮かんだ状態ですから摩擦や摩耗は起きませんが アクセルのON・OFFによってピストンの圧力で下に押し付けられたりしますつまり流体潤滑と混合潤滑を繰り返す部分があります
その部分がクランクシャフト・カムシャフトです
圧力分散剤と潤滑油の油膜がキーポイント
配合される添加剤は様々ありますが 特に重要なのが圧力分散剤(極圧剤)といいますこの添加剤は金属表面に被膜をつくることで 金属同士が直接接触しないようにする添加剤です
この添加剤の質により摩擦・摩耗を抑制しているわけです ですからこの添加剤の質が悪いとエンジン始動時に摩耗していくことになります
これをコールドスタート(冷間時スタート)といいます
コールドスタート時の摩耗を抑制するには
そして油膜は厚い程摩耗を抑制し 圧力分散剤(極圧剤)の質が良い程エンジンの保護性能が高いといえます
コールドスタートに強いオイルは油膜の厚みと圧力分散剤にあります
通常製法とノンポリマー製法
粘度を作り上げる製法には、通常製法とノンポリマー製法の2つがあります
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通常製法は1種類のベースオイルに添加剤を加える製法です
もっとも多くこの製法が使われています
ベースオイルがグループ2なのかVHVIなのかエステルなのかで価格は大きく違ってきますが潤滑性はべ―スオイルだけで決まる訳ではないことも知っておきましょう
どんなに良いベースオイルを使ったとしても配合する添加剤の質が悪ければ すぐに真っ黒になったり すぐにフィーリングが悪化したりするオイルになります
同じベースオイルを使っても添加剤の品質・使い方しだいで全く異なる性能を発揮します
ノンポリマー鉱物オイルリッチ製法【推奨】
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通常1種類のベースオイルに添加剤を加える製法に対して
贅沢に2種類のベースオイルを使用して粘りを作り出します
このため生産コストは高くなります
ノンポリマーは本来持っている性能を引き出す製法です。
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通常の製法は
例えるならば 料理に添加物を加えて味付けし 賞味期限を長くさ 発色剤で色味を良くしておいしそうに見せかけたもの
ノンポリマーは添加物を使わず 食材本来の味を生かして体に良い物を美味しくする料理
ポリマーを使わない製法は高コストですから販売価格も高くなってしまいますが それに見合った分以上の性能を発揮します
ノンポリマーは粘度変化に強く通常製法の2倍〜4倍安定し
白煙防止・オイル消費防止効果が高くなります
通常製法とノンポリマー製法の性能劣化曲線
エンジンオイル屋では、粘度が常に安定する
ノンポリマー製法のエンジンオイルを推奨しています。
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粘度変化が少ないから白煙防止・オイル消費防止に効果的なのです
ノンポリマーのメリット
- 熱に対してドロドロ加減が安定するからメカノイズが減少
- 粘性が安定すると隙間を埋める力が強くなるからエンジンフィーリングが長持ち 白煙防止・オイル消費防止に有効
- 隙間を埋める力が強くなると旧車・過走行車のピストンとシリンダーとの隙間、ヘッドカバーとの隙間からのオイル漏れ予防ができるようになるからトルクアップ
- 鉱物オイルだから冷却性が高く熱ダレ防止・タービンの冷却にも有効
- メタルシールド(極圧剤)を配合しエンジンを保護
エンジンオイルの選び方
目的にあったオイルを選びましょう
エンジンオイルは使い方・環境・エンジンの状態で選ぶのもです 目的にあったエンジンオイルを使いましょう とにかく安いエンジンオイルを頻繁に換えたいと思うのであれば それで良いと思います 人それぞれ価値観というものが違いますから
燃費を良くしたい場合は低粘度を選ぶことにありますが 走行距離が多い場合は低粘度を使う事で オイルが減ったり 白煙になる場合もあります
特にオイルの製造方法でこれらの性能は大きくわかることを知ってください
どのオイル(粘度)を使ったらいいのか気になったら
元エンジンチューナーでエンジンオイルのプロがお客様お一人お一人の愛車に最適な粘度の選定をサポートさせていただいております
あなたの求めるものは何ですか?エンジン保護?旧車用のオイル?燃費?白煙?目的にあったオイル選びをしましょう
ご注意
整備に関するお問合せはご遠慮ください
整備は現車を確認しないと問題個所を特定するのは困難です
他社メーカーのお問合せにはお答えできません
当社は回答する立場にございませんのであらかじめご了承ねがいます
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