オイルポンプとは？クランクと連動してオイルをエンジン各部に圧送する仕組み【バイク用語辞典：潤滑編】

■容積型トロコイドポンプはエンジン回転とともに吐出量と圧力が高まる

4ストロークエンジンのオイルポンプは、オイルパンに溜まった潤滑オイルを吸い上げ、エンジンのシリンダーブロックとシリンダーヘッド、トランスミッションの各部にオイルを供給します。一方、2ストロークエンジンでは機構の違いから、潤滑オイルは混合気と混ぜて各部に供給します。

オイルポンプの構造と作動原理について、解説していきます。

オイルポンプはシリンダーブロック前面下部に装備され、クランクシャフトに連動して駆動します。オイルクリーナーを通じてオイルパンに溜まったオイルを吸い上げ、シリンダーヘッドとシリンダーブロックの各摺動部にオイルを供給します。

オイルポンプは、トロコイド式が主流となっています。

複数の花びら状の凸を形成するインナーローターが、凹部が1つ多いアウターローターに中心軸をずらして嵌め込まれています。クランクシャフトと連動するインナーローターとともに、アウターローターも同期して回転します。

ローターの凸凹部の数に1つ差があるため、回転時に両ローター間の隙間容積の変化が起こります。容積が拡がるときにオイルを吸い込み、容積が縮まるときに押し出してポンプとして作動します。

ローターの歯数が多いほど脈動幅は小さくなり、ローターの厚さが厚いほど吐出量が大きくなります。

オイルポンプは、クランクシャフトと連動するので、吐出量と圧力はエンジン回転とともにリニアに増大します。圧力が過度に上昇すると、ポンプの駆動損失も増え、ガスケットやオイルシールが破損してオイル漏れが発生するリスクがあります。

プレッシャーレギュレーターは、オイルポンプの出口に装着して所定の圧力に達すると、リリーフ弁を開いて圧力を逃がします。

リリーフ弁は、ピストン型でスプリング力によって通常は閉じています。所定の圧力に達すると、ピストンが押されてリリーフ弁が開き、バイパス通路へ超過したオイルを逃がす仕組みです。バイパス通路に逃がされたオイルは、オイルパンに戻されます。

2ストロークエンジンは、クランクケースに一旦混合気を取り込んで一次圧縮するため、クランクケース下部のオイルパンに潤滑オイルを溜めておくことができません。そのため、潤滑オイルはガソリン混合気に混ぜてクランクケースに供給し、シリンダーやクランクジャーナルなどを潤滑します。

2ストロークでは、一般的にはクランクシャフトと連動して作動するプランジャーポンプが使われます。シリンダーに相当するプランジャーバレルにはオイルの吸入、排出をするポートが設けられ、プランジャーがディズトリビューター内で往復運動してオイルを圧送します。

オイルの圧送量は、アクセル開度の動きと連動してプランジャーのストローク量を変化させて、運転条件に応じて最適化します。エンジン回転数やアクセル開度をセンサーで検出して、ソレノイド弁で精度良くプランジャーのストローク量を制御する方法もあります。

オイルポンプは、エンジン内部に潤滑オイルを供給する重要な役目を担っています。一方で、オイルポンプはクランクシャフトで回転させるので、必要以上のオイルを圧送すると駆動ロスが増大して、出力や燃費を悪化させます。

そのため、エンジンの運転状況に応じて最適なオイル量を供給するような仕組みが採用されています。

（Mr.ソラン）

某自動車メーカーで30年以上、自動車の研究開発に携わってきた経験を持ち、古い技術から最新の技術までをやさしく解説することをモットーに執筆中。もともとはエンジン屋で、失敗や挫折を繰り返しながら、さまざまなエンジンの開発にチャレンジしてきました。

EVや燃料電池の開発が加速する一方で、内燃機関の熱効率はどこまで上げられるのか、まだまだ頑張れるはず、と考えて日々精進しています。夢は、好きな車で、大好きなワンコと一緒に、日本中の世界遺産を見て回ることです。

続きを見る

閉じる