【自動車用語辞典:潤滑系「オイルクーラー」】オイルの温度を維持して劣化を抑える冷却システム

■水冷式と空冷式に大別できる

●高出力エンジンの必須装備

エンジン内部を循環するエンジンオイルの温度は、発熱量の関係で出力が上がれば上がるほど上昇します。油温が上がり過ぎると、オイルの潤滑性や冷却性が低下して劣化が進行するので、多くの高出力エンジンではオイルクーラーを装着しています。

オイル温度を適正に維持するオイルクーラーについて、解説していきます。

●なぜオイルクーラーは必要か

エンジンのオイルは、エンジン内部の回転部や摺動部へ供給されて、潤滑と冷却という重要な役割を担っています。過給エンジンのような高出力エンジンでは、燃焼による発熱量が多く、油温が上昇しやすくなります。

エンジンオイルは、油温80~100℃で最適な性能を発揮するように調合されています。油温が上がり過ぎると、潤滑性や冷却性が低下して燃費や性能が悪化します。オイルの劣化も加速し、最悪の場合は摺動部の潤滑不良によって焼き付きを起こします。

したがって、油温が上がりやすい多くの高出力エンジンでは、オイルを適正な温度に維持するためにオイルクーラーを搭載しています。油温がそれほど上昇しない標準的なエンジンには、オイルクーラーは不要です。

オイルクーラーには、積層の多板式とチューブタイプの多管式があります。冷却方法には、走行風を利用する空冷式とエンジン冷却水を利用する水冷式があります。

●水冷式オイルクーラー

水冷式では、ウォータージャケットで覆われたクーラーコアの中をオイルが循環するようになっています。ウォータ-ジャケット内はエンジン冷却水が循環しており、オイルの熱は冷却水に放出されて冷やされます。

水冷式では、冷却水の温度以下にオイルが冷却されることがないため、オーバークールの心配はありません。また空冷式より効率に優れるため、同じ放熱量で比べれば本体がコンパクトになります。
一方で冷却水を使うため、高温域の冷却能力は空冷式より低いです。また、オーバーヒート等で水温が著しく上昇した場合、油温に悪影響が出てきます。

●空冷式オイルクーラー

エンジンルーム前方にラジエーターと類似したクーラーコアを設置して、走行風でクーラーコア内を循環するオイルを冷却します。多板式は、積層段数を変えることで容易に熱交換容量を変更できる利点があるため、クルマ用としては主流となっています。

水冷式に比べて冷却能力が高く、特に高速で威力を発揮するのでスポーツ車やラリー車の多くは空冷式を搭載しています。

しかし、走行風を利用するために渋滞走行や街乗りでは効果が得にくいという課題があります。また、運転条件によってはオーバークールになりやすいため、サーモスタットを使ってオイルクーラーをバイパスさせるような流路制御を採用している例もあります。

空冷式オイルクーラー
空冷式オイルクーラー

オイルクーラーは、エンジンだけでなく、オートマチック・トランスミッションのATF(オートマチックオイル)用にも使っています。エンジンとトランスミションが効率良く駆動するためには、エンジンやトランスミッション部品、すなわち内部を循環するオイルを適正な温度に維持することが重要です。

今後ガソリンエンジンでもターボ仕様が増えていくことから、オイルクーラーの需要はますます増えると予想されます。

(Mr.ソラン)

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