■4ストロークと2ストロークでは、潤滑システムと使用オイルが異なる

●オイルの性能(性状)を維持し続けることがエンジン性能と耐久信頼性の向上につながる

バイクのエンジンは広い運転領域で使われるため、高速高温で摺動する部品に潤滑(エンジン)オイルを適正に供給する必要があります。潤滑システムは、接触面にオイルを供給することで摩擦抵抗を減らし、同時に熱を奪って冷却する働きを行います。

バイク用エンジンの潤滑システムの構成や機能について、概説していきます。

●潤滑はなぜ必要?

潤滑の働き
潤滑の働き

エンジンはピストンやシリンダー、クランクシャフト、カムシャフトなど、高速で往復運動や回転運動を行う多くの部品で構成されています。潤滑システムは、エンジンオイルをエンジンとトランスミッション内部の摺動面に供給することで摩擦抵抗を減らし、同時に冷却します。

また、エンジンオイルには、基本となる摩擦抵抗の低減と冷却作用のほかにも、密閉作用や防錆、緩衝、清浄作用などがあり、それらの総合的な働きによって摩擦や摩耗を軽減してエンジンの耐久信頼性が確保されます。

●2つの潤滑方式

潤滑方式には、ウェットサンプ方式とドライサンプ方式があります。

ウェットサンプとドライサンプ
ウェットサンプとドライサンプ

ウェットサンプ方式はオイルパンに溜めたオイルを循環させ、ドライサンプ方式は別体のオイルタンクからエンジンへオイルを供給して循環させます。

一般的には構造が簡単で低コストのウェットサンプ方式が採用されます。ただし、オフロードバイクのようにオイルパンに溜めたオイルの油面が揺らぎやすい場合は、コストがかかりますが別体のオイルタンクを装備したドライサンプ方式が採用される場合があります。

●4ストロークと2ストロークの潤滑方式の違い

4ストロークエンジンと2ストロークエンジンは、その燃焼方式に起因する構造の違いによって潤滑方式が異なります。

2つの潤滑方式
2つの潤滑方式

4ストロークエンジンは、シリンダーヘッドとシリンダーブロック、およびトランスミッションを同じオイルで潤滑します。通常ウェットサンプ方式が採用され、エンジンオイルはエンジン下部のオイルパンに溜められ、オイルポンプでエンジン各部に圧送されます。

2ストロークエンジンは、クランクケース内に混合気を導入して圧縮するので、4ストロークのようにオイルパンにオイルを溜めることはできません。そのため、混合気を吸入するときに潤滑オイルもクランク室内に吸入させて、エンジン各部を潤滑しながら混合気とともに燃焼させます。

●オイルクーラーの役目

エンジンオイルは、摩擦で高温になる摺動部を潤滑するので温度が上昇します。オイル温度が上がりすぎると潤滑性や冷却性が悪化し、さらにオイルの劣化が進むため発熱量が大きい高出力エンジンにはオイルクーラーが搭載されています。

空冷オイルクーラー
空冷オイルクーラー

オイルクーラーには、水冷方式と空冷方式があります。

水冷と空冷には、それぞれ一長一短がありますが、一般的には自動車は安定した性能が維持できる水冷インタークーラー、バイクはシンプルで走行風が利用しやすい空冷インタークーラーが使われます。

●オイルの性状と規格

オイルが潤滑作用を発揮する上で重要なのは、流動性を示す粘度です。

粘度が高いと高温でも油膜が形成されますが、粘性抵抗が大きくなり燃費や出力が悪化します。一方で、油膜が切れやすくなり、潤滑作用が低下してオイル消費の増加や摺動面の損傷を招きます。

オイルのSAE規格
オイルのSAE規格

粘度の指標としては、SAE(米国自動車技術者協会)が規定したマルチグレード「〇W-△△」が一般的に使われています。別図に例示した「0W-30」のように表され、どれぐらいの低温までエンジンの始動が可能か、どれくらいの高温までエンジンが壊れず耐えられるかを示す指標です。

「〇W」は、数字が小さいほど粘度が低いサラサラのオイルで、低温時の始動性の目安です。「△△」は、数字が大きいほどネバネバのオイルで、高温時の油膜保持性を表しています。


潤滑オイルは、耐久信頼性の確保だけでなく、出力や燃費などにも大きな影響を与えます。

本章では、バイク用エンジンの潤滑方式について、詳細に解説します。

(Mr.ソラン)