エンジンオイルとトライボロジー

みなさんエンジンオイルは何を使っているでしょうか？
僕は写真のカストロールＲＳです。

理由は
１、安い（ジョイフルホンダで２９８０円）
２、１００％化学合成
３、カストロール
４、１０Ｗ－５０

なのですが、重要視しているのは１の安いと４の１０Ｗ－５０です。
１の安いは、エンジンオイルがあっと言う間になくなっているＳ２０００にとっては非常に大事です。
２と３はどうでもいいと言えばどうでもいいのですが、響きが安心感を生みます。

最も重要視しているのは１０Ｗ－５０の”５０”です。
ご存知のようにエンジンオイルの粘度表記は１０ＷのＷの前の数字が低温粘度で－の後が高温粘度です。
何度以下が低温で何度以上が高温かはよく知りませんが、低温は０℃くらいで、８０℃以上は高温だと勝手に思っています。

ところで１０Ｗ－５０は粘度そのものではなくてＳＡＥ粘度規格の粘度番号を表しています。
しゅう動に影響するのは、実際の粘度で、粘性に関するニュートンの法則の式に出てくるηが大事です。


でもってなぜ粘度を重要視しているか？ですが、トライボロジーという言葉を知っているでしょうか。
僕は６年くらい前まで、言葉は聞いたことはあるけど、意味を知りませんでした。
トライボロジーとは、日本語で摩擦摩耗学を意味しています。
とにかく世の中の摩擦と摩耗に関すること全般に渡る学問です。
ただし、人間関係については取り扱っていないので、注意が必要です。

トライボロジーの教科書を読むと”ストライベック曲線”というグラフが出てきます。


このストライベック曲線に出てくる境界潤滑、混合潤滑、流体潤滑の意味は
境界潤滑：固体表面の境界膜が擦れている状態（要は固体同士がゴリゴリ擦れている状態です）
流体潤滑：固体と固体の間に流体（オイルなど）を介してしゅう動する状態
　　　　　　（雨の日におきるハイドロプレーニングはこの状態）
混合潤滑：上記二つの中間の状態（部分的に固体表面が擦れる）

境界潤滑や混合潤滑の状態では固体間の接触があるので、摩耗が進みます。
エンジンを長持ちさせたい僕としては、なるべく摩耗させたくありません。
そのためには、常に流体潤滑状態にしておきたいわけです。

ストライベック曲線を見るとわかるように、同じ運転状態（しゅう動速度、荷重）であれば、オイルの粘度の値を大きくすることが流体潤滑状態にするためには有効です。

つまり、エンジン長持ちさせたい→摩耗を減らしたい→流体潤滑状態にしたい→オイル粘度高くする
となります。

実際には、ピストンのように上下死点で速度が０になってしまうしゅう動状態では、ストライベック曲線の軸受け特性数が０になってしまうため、どうしても境界潤滑状態を避けることができません。
また、クランクシャフトの軸受け等も長距離走行したものは必ず摩耗しているので混合潤滑状態になることがあります。
なのでそのときのために添加剤が入っています。（それ以外の役割もたくさんあるけど）

そうは言っても、まずは流体潤滑状態を保ちやすくすることが何よりも大事です。
添加剤なんかに頼ってはいけません。
てなわけで、僕はオイルは粘度で選んでいます。

ちなみに、粘度高いとニュートンの法則を見てわかるようにしゅう動抵抗が大きくなります。
そこで低粘度オイルを純正でも採用するようになっているのですが、僕の経験ではサーキット走行では全く差がでません。
もちろん街中の走行では全く違いはわかりません。
そもそも、オイル粘度は温度によってめちゃくちゃ変化するんです。
粘度番号での差よりも温度による差の方が大きいです。
にも関わらず、エンジン油温によってエンジン出力の差を感じないのは、エジンン出力に対するエンジン内部の摩擦損失がそんなに大きくないからです。

しかし、流体潤滑を維持できるかどうかはオイル粘度が直接的に効いてくるので摩耗や焼き付きへの影響は大きいです。
なので、細かいことは気にせず、サーキット走行する人は高粘度オイルを使うことをオススメします。
ちなみにちなみに、本当に大事なのは粘度番号ではなくＨＴＨＳ粘度（高温高せん断粘度）なので、この数値でオイル選びをしたいのですが、表示されていることはほぼんどなく、粘度番号に対してＨＴＨＳ粘度の最低値が決められているので、粘度番号の高いオイルを選んでおけば間違いありません。

ＨＴＨＳ粘度とは？
http://www.jalos.jp/jalos/qa/articles/009-208.htm

より正しく、より詳しく勉強したい人はこちら
http://www.geocities.jp/bequemereise/viscosity.html