エンジンオイルの基礎知識

このページの目次
1)ベー スオイル
2)オ イルに入れる添加剤
3)代 表性状の見方
4)規 格の見方
5)オ イルの役割と劣化の見方

• 使 用オイルの油温でオイルは劣化が早くなる
• 未 使用車両のオイルの乳化
• 普 通に使用している車でのオイルの乳化

• デー タ（１）
• デー タ（２）
• デー タ（３）
• デー タ（４）
• デー タ（５）
• 
  

7)オ イルや添加剤の歴史

カタログデータの見方

０ｗ－２０とか２０ｗ－６０とか、大きく粘度が違うオイルがあるのは
異なる粘度帯のベースオイルが何種類も作られているからです。
違う粘度帯のベースオイルでのブレンド割合や
１つの場合でも異なる粘度帯がオイルの基本的な粘度帯を決めています。
それをもう少し広いレンジにするとか、あるいは高品質にするために添加剤が使用されているわけです。
ですからノンポリマーオイルといわれるタイプはベースオイルの粘度にかなり依存しています。

1)ベースオイル

• 植物油
• 鉱物油
• 合成油
• 上記の混成油

原 油も植物由来の物かもしれませんが エンジンオイル用としては安定しています。
けれどもイオウ分、ロウ分などオイルとして有害な成分も含まれており、原産地によってもかなり品質の差があります。
最近の省燃費・環境対策の厳しい要求を求められるエンジンオイルとしては、
鉱物油ベースオイルよりも性能が優れた化学合成油が使用されています。
高性能となるようオイル用として専用につくってしまったのが合成油というわけです。
ただコストが高くつくので、一般的には鉱物油と合成油をブレンドした 半化学合成油（部分合成油）などが主流です。

米国のように高度水素化分解油ＶＨＶＩを合成油とする場合の表示は
ベースオイルがＶＨＶＩ１００％の場合も、ＶＨＶＩ＋ＰＡＯでもＶＨＶＩ＋ＰＡＯ＋エステルでも
１００％合成油と表示されるようです。日本のメーカーもこれに習う事があり、
表示されている「１００％合成油」がＰＡＯとエステルのベースで無い場合がよくあります。

鉱 油と合成油との特性の比較はこちらで。
また、鉱物油と合成油の解説として下記をご参照ください。

原油を精製していくと重油、軽油、灯油、ガソリン、ナフサというように、 蒸留温度によって分かれます。
エンジンオイルは重油の部類となり、（ですから廃油などは精製して船舶用燃料にもなり、）
減圧蒸 留装置で製造されています。

化学合成オイルはガソリンの成分ともなるナフサの成分であるエチレンの重合で精製されています。
また、鉱物油の精製においてはオイル成分の品質が非常に問題となります。

1990年よりも前のAPI：SGまでのグレードしかなかった時代には、
化学合成ベース油があまり普及していなく、値段も高価で、
しかもオイルに添加するための添加剤自体もあまり研究が進んでいない時代でした。
（実際にはこの時代の添加剤に今の普通に販売されている「エステル」が入っていた製品もあった程で、
確かに当時の鉱物油にエステルを入れますとエンジン音も静かになるというような時代だったわけです。）

このような時代背景を持つオイル環境では
鉱物油の成分の影響が大きく、
特にペンシルベニア産原油はパラフィンリッチ（粘度指数が高い）といわれ、エンジンオイルに適する原油でした。
粘度指数でペンシルベニア産原油を「１００」としているのはこういった理由からのものです。

オイルに向く良質の原油からオイルとして「厳選」した成分をベースにした 鉱物油は”超精製油”とも呼ばれ
昔は通常の鉱物油に比べますと高価でしたが、
普通の添加剤量の多いタイプと比較すると寿命が長く、劣化が少なく、
現在の化学合成オイルにひけを取りません。
ただそれでも最新の０ｗ－２０などのような省燃費型や低粘度オイルには鉱物油は向きません。

パラフィンベースオイルという言葉にこだわっている方もおられるようですが
世界的にはパラフィン基原油が圧倒的で99%以上だと推測しますので、
現在は鉱物油にこだわる理由は、特に出てこないように思われます。

ただし鉱物油にこだわる方が問題とするのはエンジンとの相性になり、
どうしても主観が入ってしまうのですが、
エンジンフィールの事だと思いますが・・・。
これも大切といえば大切な事柄ですね。

ベースオイルの分類は下記に記載していますが
グ ルー プ範疇Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩの鉱物油（最下段）であれば、
鉱物油が化学合成油と比べ安定しているとは言い難いのは
上記鉱 油と合成油との特性の比較に記載しているデータからも分かります。

なお、摩擦係数から見ますと、添加剤をいっさい加えていない場合は１００％合成油のＰＡＯは
普通イオウ分を含む鉱物油より摩擦係数が高くなり、ＰＡＯ＞鉱物ニュートラル油＞エステルとなるようです。

またどんなに温度調整して何度か精製しても、
天然材料は少なからず不純物
（ナフテン系、芳香族系基油を含有しているため耐熱性に難有）を含んでいる事が多いので
耐熱性に問題を生じます。

また上記の表から分かるとおり
化学合成油の粘度指数は120以上で、添加剤の量についても多くて30%以内と思われます。
更に化学合成油は合成して造られるため不純物を含んでいませんので、
添加剤の添加効果が鉱物油よりはるかに優れています。

エステルはご存知のように植物油（特にパーム油）を精製し、
多価アルコールと反応してできた「脂肪酸エステル」と呼ばれるもので、
炭化水素であるパラフィンとは全く分子構造が異なります（パラフィンは-C-C-、エステルはR-COOR）となります。

• １．酸化防止剤（＝抗酸剤）及び摩耗防止剤（＝減摩剤）
• ２．清浄分散剤≒酸処理剤
• ３．粘度指数向上剤（＝粘性維持剤）
• ４．消泡剤（＝抗泡剤）
• ５．流動点降下剤（＝流動点改良剤）

１．酸 化防止剤と摩耗防止剤

石油留分から過度に精製したホワイトオイル（芳香族炭化水素や硫黄、窒素、酸素原子などを含む極性化合物を全く含まない）などは
それらを含む鉱物精製油より遙かに酸化しやすいので、この事から硫黄系化合物の酸化防止効果が研究されるようになりました。

 ジ アルキルジチオリン酸亜鉛（ＺＤＴＰ） のようなものが代表的です。減摩作用と抗酸作用をします。
チオ燐酸化亜鉛系の添加剤は有機金属で物体間の摩擦点にフィルムをつくりますが、 ファ ンデルワールスの結合の法則に従い、
簡単に剥離、変動し、安定性に欠けます。 （砂の塊を強く握ると砂の粒に砕けてしまうぐらいのくっつき方）

 ＺＤＴＰに含まれるアルキル系物質の内容によって１９６度C に高温側は耐えられるようになるのですが、
これぐらいの高温特性では チオ燐酸化亜鉛系物質を急速に劣化させてしまうので、
定期的にオイル交換して 取り除きます。亜鉛もそうですが、
それ以外にアンチモンやモ リブデンを使った 減摩剤がありますが、これらは重金属です。オイルは決して個人で処理しないでください。

また、有機燐酸塩や有機硫黄、窒素、フ ロロカーボンやテ フロン、なども ありますが、
これらは流体潤滑の低負荷域には有効です。

２．清 浄分散剤≒酸処理剤

 清浄分散剤は清浄剤と分散剤に分類されますが清浄剤は燃料から発生するＮＯｘやＳＯ₃のガスなどを中和 するためのもので す。
（ＮＯｘやＳＯ₃のガスは結果として硝酸・硫酸になり、錆びや腐食の原因となりますから）
分散剤はポリマー系でスラッジや添加剤の成分などの劣化したものを
金属面から洗い落とす”拡散剤=洗浄剤”としての役割もしています。
洗浄力はオイルの 性能に深く関係します。
カルシウム系の添加剤（ＣａスルホネートやＣａフィネート あるいは、Ｃａサリシレート)がよく用いられています。
 

３．粘 度指数向上剤＝粘性維持剤

 温度変化がオイルに与える影響を少なくする添加剤です。
メーカー指定より 固めのオイルを 入れる人がいますが、せん断安定性の低い粘度指数向上剤が使用されたオイルでは
時間と共に粘度はなくなります。
通常のベースオイルの粘度は「１０Ｗ」以下の巾の結構さらさらのオイルですから
高温下では油膜の保持が難しくなります。
なお、１００％合成油のＰＡＯでも５Ｗとか１０Ｗのシングルベースオイルがありますが
ノンポリマーと呼ばれる場合は元々のベースオイルの特性が５ｗ－３０や５ｗ－４０、５０に当たるような
オイル粘度を
したがって 固いからと言ってそんなに長持ちするとは限りません。
ポリマー主体ですから長期安定性を求める場合は、剪断安定性の良好なオイルを選ぶ必要となりますが
そう言った数値は一般的に公開されていませんので
粘性低下などは規格に入っておりますので、ガソリン車なら
ＳＬ、ＳＭなどというように高いグレードのオイルを選ぶことで、ある程度の判断が可能となります。
また、温 度粘度表ではこちらにあります。

４．消 泡剤（＝抗泡剤）

 エンジンのクランクケース（オイルパン）内部はオイルが激しく撹拌されて 泡立ちます。
泡の発生はオイルの酸化を早めます。それで泡立ちを抑えるために 入れています。
ビールは冷たくてもその泡はそれほど冷たく感じません。つまり 泡があると熱量を逃がせないのです。
泡では冷却効果が薄れ、油温上昇につながるためにオイルには入っています。
ですから冷却液のＬＬＣ（クーラント）にも含まれています。

また、オイルは機械的圧力によって各部へ潤滑するようにしていますので、泡が 潤滑不良の原因ともなります。
消泡は、泡消し剤が泡に吸着し、泡を形成する物質を泡から押しのけるか、
分子間に割り込んで分子間の結合を弱めることが必要です。
泡の発生を抑制したり、発生した泡を破壊したりする添加剤がありますが、
現在はシリコーン油が1-100ppmの添加量で消泡作用があり、基油の特性を損なわない点で、 最も良く使用されてます。

５．流 動点降下剤＝（流動点改良剤）

 低温になるとオイルに含まれるロ ウ分が順次結晶化していきます。
かなり冷やすと 粘度は急激に上がり最後には固まってしまいます。
そのため出来るだけ使用する地域に合うよう低温側の流動性を向上させるために入れてあります。
オイルを冷却した時に、オイルが流動する最低の温度を流動点といいますが、
おいるの流動点測定方法はＪＩＳ　Ｋ　２２６９で規定されています。

作用はロウ分が網の目状に成長する過程でロウ結晶表面に吸着するか、
ロウとともに結晶化して網目構造の成長を抑制することによります。
塩素化パラフィンとナフタレンまたはフェノールの縮合物、ポリアルキルアクリレート、
ポリアルキルメタクリレート、 エチレンと酢酸ビニルの共重合体、アルケニルこはく酸誘導体などがあります。
（オイルだって夏用、冬用の区別はありますが、普通はオールシーズン用を 使っているので５Ｗ－４０なら問題なしです。）

６．その他

防錆剤・腐食剤・抗乳化剤・耐摩耗剤・極圧剤・摩擦調整剤等々それぞれの用途に使用されま す。
多機能化により機能が重なる添加剤も増えてますが、それぞれの成分の併用によって相乗効果がも たらされるように
ブレンドされています。
それぞれ目 次などから調べられるようにしています。
 

3)代表性状の見方
 

１．引火点

 オイルは石油製品ですので、熱くなるとその温度に相当した蒸気を出します。
その蒸気＝ガスと空気が混合してどの位の温度になると火種に反応して引火＝ 爆発するかをみます。この場合はすぐに火は消えます。
分離用の２サイクルオイルは７０度C～２００度C未満の第三石油類に入りますが
普通言われるエンジンオイルは２００度C以上の第四石油類です。
火が消えずに燃え続ける温度は引火点より７度C～１０度C高く、燃焼点といい ます。
紛らわしいのは、引火点はよそから火種があってはじめて燃焼＝爆発 するのですが、
それ自体が自然に燃焼する場合を指す発火点＝着火点とは全く 別物と言うことです。
（例えばディーゼルエンジンの燃料の爆発＝燃焼がこれにあたります）

２．動粘度ｃＳｔ（４０度C、１００度C）

 粘度と密度の比を動粘度といいます。潤滑油の場合、ＳＩ単位ではｍｍ²／ｓで示されます。
一般的にはｃＳｔが良く使われますが、両者の数値の間には違いが無く同じとなります。

ｃＳｔはセンチストークスとよみます。同じ銘柄のオイルを使っていても、
エンジンは寒い冬の時の方が、暑い夏 より重く感じられます。
それは、オイルが暖まるまでの時間の差でもありますが、 オイル自体、温度によって、
かたさ＝粘度＝内部抵抗が変わるからです。

どのオイルにも４０度Cの時の粘度と、１００度C時の粘度が書いてありますが、
どう読んだらいいのか解りにくいものです。大ざっぱに言ってしまえば、 ４０度Cの時はエンジンが暖まってないときで、
１００度Cの時は暖まっている ときと考えて、今使っているものと比べ４０度Cで大きな数字がでていれば
今より走り初めは重い、逆に小さければ軽い。１００度Cで大きければ、
暖まって からはオイルの油膜がしっかりくっついている、小さければ油膜が少ないという ことができます。
けれど自分の車の馬力、排気量、使用方法によって最適な数値 を読みとるには、かなり難しい事のように思えます。
かえってＳＡＥ、ＡＰＩ などの規格を参考にした方がいいでしょう。

なお、ＣＣＳ粘度で表されるマルチグレード油の「Ｗ」側のグレードの数値は、
低温時のクランクシャフトの動きにくさと相関ある粘度測定法とされ表されています。
また、ＨＴＨＳ粘度は粘度指数向上剤の高温での増粘効果がせん断により低下するため、
軸受けメタルの摩耗量が増えるため、省燃費性マルチグレードオイルの増加に伴い測定されるようになりました。

３．粘度指数　ＶＩ

 オイルの粘度が、温度によってどれぐらいが変わるかを表したもので、 粘度指数の大きいオイルほど品質が優れています。
余談ですが、とある有名オイルメーカーの研究者は”いくらでも高い粘度指数 のオイルは出来るのですが、
コストが値段に跳ね返ってしまうし、ガソリンを 使っているから・・・”とのこと。
つまりエンジンの燃焼室で燃えなかった ガソリンがオイルを薄めたり、
燃えた老廃物が大量にオイルに混じって しまうので、いくらいい、長持ちするオイルを造っても、
オイル交換は必ずしなければならないということらしい。 ちなみに、鉱物油では普通１００～１４０、合成油では１４０～１９０ぐらいです。
※ただしこれらの数値は「粘度指数（ＶＩ）向上剤」が添加されての数値です。
　ベースオイルは１００％合成油のＰＡＯやエステルでも１２０～１４０、高度水素化分解油で１２０～１３５程度となります。
　ですから鉱物油でも１４０ぐらいある製品には当然「粘度指数（ＶＩ）向上剤」が含まれてそうなっていると判断することが
　正しくなります。なお詳しくは上記粘 度指数向上剤で。

計算の仕方
（現在は粘度指数が高いためこの計算式は使用されていません。たぶん誰も計算しないでしょうが念のため）

ペンシルバニア産潤滑油をＶＩ＝１００
ガルフコースト産潤滑油をＶＩ＝ ０
とします。

Ｓ100：調べるオイルの１００度Ｆでの粘度
Ｓ210：調べるオイルの２１０度Ｆでの粘度

Ｈ：ペンシルバニア産潤滑油２１０度Ｆでの粘度 　
Ｌ：ガルフコースト産潤滑油１００度Ｆでの粘度　
とすると　
　　　　　　　　　　〔Ｌ／Ｓ210〕－〔Ｓ100／Ｓ210〕　　　　　　　　Ｌ－Ｓ100　　　　　
　　　　　　 ＶＩ＝━━━━━━━━━━━━━━×１００＝━━━━━×１００ 　
　　　　　　　　　　〔Ｌ／Ｓ210〕－〔Ｈ／Ｓ210〕　　　　　　　　　　　Ｌ－Ｈ 　
 

１００度Ｆ＝約４０度C、　

２１０度Ｆ＝約１００度C

しかし、上記のＶＩ計算式では１００以上のＶＩでは、適切な「粘度－温度特性」が 表せないため、下記の計算式が適用されます。
 

       　〔Ａｎｔｉ　ｌｏｇ　Ｎ　〕　－　１　　　　
ＶＩ_E＝━━━━━━━━━━━━━━＋１００
　　　　　〔０．００７５〕　　　　　　

　　　　ｌｏｇ　Ｈ　－ｌｏｇ　Ｕ　　
Ｎ＝　━━━━━━━━━━━━━━
　　　　　　　ｌｏｇ　Ｙ

ＶＩ_E＝粘度指数。
Ｈ＝上記と同じ。
Ｕ＝試験油の４０度Ｃの動粘度。
Ｙ＝試験油の１００度Ｃの粘度。

 寒さに対して、オイルがここまでなら固まらないという温度を表しています。 車のエンジンはオイルの潤滑しない状態では走れません。
オイルはエンジンの一番下にあるオイルパンにたまっていて、ポンプで 上まで持ち上げてますので、
かたまっていたらオイルがない状態と同じ ことになります。
オイルの低温流動性は、流動点とは別にＣＣＳ粘度試験とＭＲＶ粘度試験で評価されます。
ベースオイルが物油なのか部分合成油、あるいは高度水素化分解油なのかＰＡＯなのかは
このあたりの数値である程度分かり、
流動点に関しては添加剤の効果も相まって－５０前後がＰＡＯでは出やすい数値になります。
低温側－４５度以下ならおおむね１００％合成油という表記では「ＰＡＯ」主体、あるいはエステル系と見なして、
それ以下の－４０度以上ならＨＩＶＩ合成油主体と見ても良さそうに思われます。
なお鉱物油だけの場合は－３５度前後ぐらいまでの低温対応になるように思われます。

５．全塩基価（TBN)mg　ＫＯＨ／g

 オイルに含まれる酸や塩基の量を表します。オイル１gを中和させるのに 必要な（水酸化カリウム）＝ＫＯＨのmg。

６．ホットチューブテスト

 オイルは高温になると炭化したり、スラッジなどをつくったりします。
使用目的やガソリン車・ディーゼル車で要求度も変わりますので
オイルメーカーにより試験温度・方法もは変えて評価されることもあります。

ガラスの管を熱して、２８０度C～３００度C（JPI 5S-55-99の規定では２８０度Ｃ）にオイルがなるように
１時間で０．３ｍｌずつゆっくり（１分で１０ｃｃの空気で）おしてゆきます。
１６時間試験をし、ガラス管に付着するの汚れ具合をみれば、
そのオイルの耐熱性、洗浄分散性などがわかります。

評価カラーで点数がわかりますので当てはまる色から点数を判断します。
評価点は０から１０までの数字で表され、高い方が良いことになります。
通常のメーカー純正油では評価点は４前後ですが通常使用で大丈夫な範囲です。
ディーゼルなどでは油温２８０度ＣでＤＨ－１・ＤＨ－２・ＤＬ－１の規格合格は７．０以上となります。
ガソリンターボ車などは６以上あるとかなり良いのですが
この点数は清浄分散剤が多いと良い評価点になりやすいのですが
逆に極圧性能は下がりますし、その逆に極圧性能が良いと清浄分散性が悪くなると言う一般的な
添加剤の相反する傾向があります。

局所に高熱がかかる場合に有効な試験と思われますので
相当高温になるタービンを持つターボ車や、長時間走行のＧＯーＳＴＯＰを繰り返す車両には
評価があまりにも低い点数のオイルは積極的には薦められない事になります。

ただし、ＡＰＩ規格とは別の試験ですから、通常の通勤程度なら評価自体は悪く出ても
それほど問題が発生すると思えないテストとも言えます。

なお、スラッジの出来方は一般的なオイルでは鉱物油・ＶＨＶＩはヘドロ状になりやすく
ＰＡＯ系はカーボン皮膜のようにどちらかというと粘土的、
エステル系は少し薄い膜状で剥がれにくいタイプとなるようですが、
他の添加剤成分との関連で違って出来てくる事もあるようです。

以下のテストも同様です。

７．せん断（剪断） 安定度テスト

油膜の保持（油圧計がついている車に乗っている人には、油圧といった方が わかりやすいでしょうが）を調べて、
オイルの長期性能保持性を判断します。
普通、オイルに１０ＫＨＺの超音波を３０分かけどれだけ粘度が劣化したかを 調べます。
あるいはボッシュ試験器などで試験されるわけですが
このテストではオイルのロングドレイン性能に関わるものとなります。

安定性が極端に低い場合は長期間走行などに使用しない方が良いと思われます。
この測定はボッシュ試験器などで油温１００度Ｃで試験されるわけですが
通常はＳＭ規格であれば、粘性劣化は５％ぐらいであるはずと思われます。
劣化度が１０％を超えるとかなり悪いと言え、ＳＬ規格などはその範囲の物もあります。
ＳＬの平均的な市販ディーラーオイルでも９％以下というデーターもあります。

剪 （せん）断安定性についてはこちらで 考えてみました。

８．パネルコーキングテスト

 オイルの酸化度や清浄性を調べます。アルミ板だけを３１５度C～３２０度Cに 熱し、３～８時間オイルをはねかけ、
アルミに付着したカーボン量を調べます。

９．その他

 酸化安定度テストやチムケンテスト・ファレックステストなどの耐荷重・摩耗 テスト、
摩擦係数試験など各メーカーそれぞれが独自に開発したテストを行って います。
もちろんその成果はレースなどで試され、一般のオイルへフィードバック されます。
機械機器については”社団法人潤滑油協会”のホームページ
に 詳しく出ていますので参考にしてください。

4) 規格の見方

 各社各様のテストを統一し、同じ基準で、性能別にランク付けしようとした ものが、次にあげている規格です。（それにしても多いなぁ）

１．ＳＡＥ（米 国自動車技術者協会）・・粘度の分類

２．ＡＰＩ（米 国石油協会）・・・・・・グレードの基準

３．ＣＣＭＣ（ヨー ロッパ自動車製造者協会）・・グレードの基準２．のＡＰＩへ（対比表）（1991年までの旧規格）

４．ＡＣＥＡ２． のＡＰＩへ（対比表）

５．ＩＬＳＡＣ（国 際潤滑油規格化認証委員会）・・省燃費性などの基準

６．ＪＡＳＯ（日 本自動車規格組織）

７． その他の規格

 

１．役割
 
 

２．劣化

 新油からのベースオイルの劣化は次の３通りによって起こります。

 添加剤は１と２での劣化を遅らせることが可能ですが、３の熱劣化に対しては防ぐことが できないといわれてます。

　　１．物理的劣化

　　２．酸化劣化

　　３．熱劣化

 この事による不具合は、粘 度上昇（始動困難、油圧上昇）－－オイルの潤滑不良（ポンプ焼き付き、 給油不良）
－－－－カーボンによりベアリング、ピストン、カムの焼付きと進みます。

　　４．オイルとしての劣化モード

　　５．オイルの劣化原因と性状変化

劣化要因によりオイルの性状が変化し、それぞれの症状を引き起こすわけですが、
結果として問題となるのは構成部品の摩耗ということになり、
進行すると故障と言うことになり、修理代の増加やエンジンの寿命が短くなったりします。
なお、酸化・熱劣化による潤滑作用の低下が主要因と思われますが、それ以外に
冷却作用や燃焼ガスを密閉させる作用もあるため
オイル全体としての劣化を見る必要があります。

	劣化原因	オイルの性状変化	不具合となる事柄
オイル自体の劣化	酸化・  ニトロ化・  縮重合・  添加剤の消耗	粘度上昇・全酸価上昇  不溶分増加－すす・酸化劣化物（レジン分）  ペンタン・トルエンなどに溶けない成分の増加  全塩基価低下  粘度低下（主に粘度指数向上剤のせん断による）	ピストンリングのこう着  油路閉塞（オイルラインを塞ぐ）  腐食と腐食摩耗増加  堆積物（スラッジなど）増加  摩耗増加
・オイル以外の外部物質混入による劣化	燃焼生成物の混入  （有機酸・水分・硫酸・窒素酸化物・すすなど）	全酸価上昇  全塩基価低下  不溶分増加  水分増加	腐食・堆積物の増加  油路閉塞  オイルの乳化
	燃料混入	粘度低下	摩耗増加
	摩耗粉の混入	Ｆｅ・Ｃｕ・Ａｌ・などの増加	オイル劣化を促進する
	粉塵の混入	Ｓｉ（砂などの主成分）の増加  不溶分の増加	摩耗増加

なお、オイルとしての使用限界値は下記のようになりますが、
オイルの補充や添加剤成分の補充で幾分かオイル交換時期を延ばすことも
可能とされています。
 

使用限界値

引火点	４０度Ｃの低下（ディーゼル車）
４０度Ｃでの動粘度	±２０％の変化（ガソリン車）、＋２５－４０％の変化（ディーゼル車）・・・他資料参考：±２５以内
全酸価（最大値）と全塩基価（最低値）	酸価＝２－３ｍｇＫＯＨ／ｇの増加以内・塩基価＝０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以上（ガソリン車）  同上３ｍｇＫＯＨ／ｇの増加以内・１．０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上（ディーゼル車）
水分混入量（体積比）	０．３％（ガソリン車・ディーゼル車）
燃料希釈率（体積比）	２．５％（ディーゼル車）
オイル不溶分・鉄分	ペンタン不溶分Ａ法０．３－０．４ｍａｓｓ％（ガソリン車）以下  ペンタン不溶分Ｂ法３．０ｍａｓｓ％（ディーゼル車）：他資料３－４以下  鉄分最大量＝２５０ｐｐｍ（両方）

（資料：トライボロジストＶｏｌ．４４／Ｎｏ．３／１９９９／ｐ２９－３４；同４６／１２／２００１／ｐ２９）

使用オイルの油温でオイルは劣化が早くなる

ラボデータの結果から見てみますと
オイルの温度が９０度あたりで走行しますと
この温度あたりがもっともオイルの劣化の進行がゆるやかになります。

９０度以下では、温度が下がれば下がるほど劣化が早くなり
油温が２５度の状態で同じ時間走行した場合と
反対に９０度より高温の１３０度で同じ時間走行したの状態での劣化度は同じくらいで
９０度との比較でそれぞれ約１．３倍ほど劣化が早くなります。

これは上記のとおり
４．オイルとしての劣化モードと
５．オイルの劣化原因と性状変化からも判りますが
この「油温９０度」の状態をキープしたままで時間的な劣化を標準としますと
オイルが低温になる走行ではＳＯ2と水分を 合わせた影響が大きくなりオイルは劣化します。

反対に１３０度など高温では水分はオイル中に混入しにくい事もありＳＯ2の影 響は少なく
ＮＯ2の影響が強く出てオイルを劣化させます。

また、新たに加わったデータでは
オイルが低温から上昇した場合にも、通常の劣化に加えて、更に劣化が促進されることです。
劣化の仕方は
油温が低ければ低い状態で使われたほど劣化がひどく、
その低温での使用時間が長ければ長いほどほど劣化がひどくなります。

問題となるのは
普段は短距離通勤や買い物走行などの走行の仕方や、
あるいは真冬や寒冷地で油温が高くならず低温状態で走行していた場合です。

データではこういった状態で急に高速走行などして油温を十分上がるように走りますと
急激にオイルが劣化します。
９０度の油温での劣化度と比較しますと
０度での使用状態から９０度に上げますと約４倍劣化が促進されます。
２５度で同じように９０度に上げますと約３倍劣化が促進されます。
５０度でも約１．５倍以上の劣化促進となります。
２５度と１３０度の油温状態でそのまま劣化するのが１．３倍程度ですから
低温から油温の上昇が繰り返される走行が如何にオイルを劣化させているかが判ります。

冬から春になった時点でオイルを交換する事も大切ですし、
お買い物程度の使用でも長距離ドライブをされる前とか
普段に始動ー停止を繰り返す車などのメンテナンスのご参考にしてください。

また
長期休暇などで長時間の渋滞や高速走行・山岳登坂走行などが想定される場合では
オイル交換を先にするか後にするか悩むところですが
オイルの交換時期が近い場合は
帰ってからオイル交換されるのではなく
出来ればメンテも兼ねてエンジンの為にも先にオイル交換をされてからお出かけください。

（資料：トライボロジストＶｏｌ．５１／Ｎｏ．４／２００６／ｐ４２－４９）

未使用車両のオイルの乳化例

オイルの劣化状態を知る方法は
外観の状態（＝色、匂いや粘度など）を見る方法が
一般的にとられます。

けれども、通常は、比較など難しいので
オイルフィラーかディップスティック（オイルレベルゲージ）で、目視して確認しています。
あるいは、単純に、走行距離だけでも判断してしまいます。

走行距離だけで判断した場合は
オイルの劣化状態を下記のように見逃すことが多くなります。

下記は走行約１０ｋｍ、未使用車両ですが、
展示車なのか、エンジンを時々かけたり、短時間、短距離の移動を
繰り返した、多少極端な例ですが
劣化サンプルとしては非常にわかりやすい例になります。
 

オドメーターでの走行距離は 「１０ｋｍ」
オイルキャッ プに少し白濁した オイルが付着

下記はオイルをドレーン抜きし、新しいオイルとどう違うのか外観だけで比較した画像です。
左はＰＯＬＯ５ｗ－３０新油、右は ＡＴＦ新油
左は１年未使用車両のメーカー純正新 車充填オイル、右 はＡＴＦ新油

左は１年未使用車両のメーカー純正新車充填オイル、右はＰＯＬＯ５ｗ－３０新油

ウエスに落として、汚れを見ますが、この走行距離でまして新車ですから
汚れはほとんど無い状態とも言えそうです。

ところが、ドレーンで抜いて、それぞれＡＴＦ、新油、使用油と
比較しますと、
乳化がかなりひどくなっている事が分かります。

つまり、
このまま使用するには問題がありそうだと
上記サンプルとの比較画像では判断できますが
ただし、下記の白いペーパーウエスでは判断できないという事が分かります。

エンジンに一旦入れて始動させますと
燃焼ガスからの水分も大量に含んでしまいますので
注意してください。

普 通に使用している車でのオイルの乳化例
エンジンをかければ、ガソリンが燃焼し、二酸化炭素、水蒸気、窒素酸化物、硫黄酸化物や
燃えないで残ってしまったガソリン成分など、様々な成分が
エンジンオイルへ取り込まれます。
　　
　　確かに、水分がオイルへ溜まりやすい傾向のエンジンがあるようですが、
それでも、いろいろなオイルを使ってきましたが
当方で使用しているオイルで、オイル交換時には２５年間の間に起きたことが無く
資料が添付できませんでした。

今回は偶然ひどい状態に乳白色化したオイルをオイル交換時に見ることが出来ましたので
紹介させていただきます。
なお、
オイル交換歴から、販売ディーラーでの指定オイルである事が分かりました。
2011年7月14日オイルとオイルフィルター交換。走行距離５１０６３ｋｍ
→2012年2月1日５８４２４ｋｍ（７３６１ｋｍ走行ただしこの1ヶ月ぐらいは乗っていない状態でした。）
で 　　ディーラーの交換指定距離は３０００kmですので２．５倍ほど乗っていることになりますが
途中に車検（２３年10月）を受けていますので、オイル交換は既にしていた可能性があります。
以下画像になります。



少し、疑問に思ったので、エアクリーナーのふたを開けて見ました。
驚いたことに、エアクリーナーの容器が水浸し。
よく乾かし、再現するためウインドガラスに水を掛けると案の定、
エアクリーナーの容器の上部に雨水が落ちて、
変形したエアクリーナーの容器の縁から中へと水が入ってきていたのだと分かりました。

経年劣化でボンネットとの仕切りの防水のゴムが効かなく雨水がエンジンルームに入るようになり
もう一つエアクリーナーの樹脂が歪んで、その水をスロットルボディから
吸い込んでいたわけで、
条件が重なって、今回の白濁乳化の原因となったようです。

今回はオイル交換に加え、
その後エンジンルーム・エアクリーナーの防水修理も合わせて行いました。
整備をしていますと、こういった何重にも重なる不具合の結果に
驚かされます。

もしも、そのままオイル交換だけで済ませていたら、再度起きていただけではなく、
運が悪ければ、ウオーターハンマー現象が起きて
バルブを曲げたりし、エンジン破損になっていたところでした。

6)オイル分析例
(分 析試験の項目・概要はこちらにあります）
１．使用オイルの分析

使用オイル：ワコーズ、ＥＸーシンセ（100％合成油。ＡＰＩ：ＳＪ／ＣＦ．ＳＡＥ：５ｗ－４０．ＡＣＥＡ：Ａ３－９６／Ｂ３－９６）
使用車種：日産ローレルＥ－ＨＣ３３／ＳＯＨＣ－６気筒２０００ｃｃ（走行７７９７０ｋｍより実施）
分析したオイルの使用期間と全走行距離：１９９９／１２月より２００１／１月まで＝１４ヶ月間。使用距離９６３３ｋｍ走行
使用添加剤ＧＲＰ５％＋燃焼改質添加剤（ベースは鉱物油）２．５％使用
使用燃料：無鉛レギュラー
使用プラグ：マルチエキサイトプラグ
使用状況：通常は通勤１５ｋｍの繰り返し、渋滞多い（距離の約60％）。
　　　　　　　ツーリングする場合は２－４時間程度の連続高速走行（約30％）。
　　　　　　　その他（約10％）
備考：ラジウム粉末テスト用エアフィルターの詰まりによるエアエレメント交換６０００ｋｍ走行時。
　　　　　　

性状．分析	新油（代表性状）	サンプル（使用後）	備考
引火点（Ｃ．Ｏ．Ｃ）、度Ｃ	２３４	１２６	引火点降下
動粘度４０度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	８７．１０	５４．０１	動粘度低下
”　１００度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	１４．１７	９．８７３	動粘度低下
粘度指数	１６８	１７１	粘度指数ほぼ変化なし
全酸価ｍｇＫＯＨ／ｇ	２．６８	５．５７	酸価増加
全塩基価（過塩素酸法）ｍｇＫＯＨ／ｇ	８．５５	２．６８	塩基価低下
水分量（間接法）ｍａｓｓ％		０．１８９	水分混入量多い
不溶解分（ｎ－ペンタンＢ法）ｍａｓｓ％		０．３７	増加
金属分＝鉄（Ｆｅ）ｍａｓｓ％		０．０１１
金属分＝鉛（Ｐｂ）ｍａｓｓ％		０．００４
金属分＝銅（Ｃｕ）ｍａｓｓ％		ＴＲＡＣＥ（微量）
金属分＝クロム（Ｃｒ）ｍａｓｓ％		０．００３
金属分＝アルミ（Ａｌ）ｍａｓｓ％		ＴＲＡＣＥ（微量）
金属分＝ケイ素（Ｓｉ）ｍａｓｓ％		０．００２
蒸発量（ＮＯＡＣＫ）２５０度Ｃ×１ｈ、ｗｔ％	９．８	未測定	ディップスティックでは顕著な消費みられず。
ファレックス焼付荷重（２９０ｒｐｍ）１ｂ	１０００	未測定
評価：引火点１００度Ｃ以上、動粘度３０．３％の大幅な低下が見られます。  原因としては、燃料希釈５．３％、水分０．１９％から、未燃焼ガスの混入  と思われます。  金属分析からは鉄、鉛、クロムがやや多く検出されていますが走行距離を考慮しますと、異常摩耗と言うほどの値ではな い。  燃料希釈が多いこと、動粘度低下、オイル交換基準値（±２０％）を越えていることから  早めのオイル交換をお勧めします。

なお、評価の欄にある鉄、鉛、クロムの量は、通常このオイルの耐久時間を
越えてきますと、ＴＢＮ低下でＪ曲線を持って潤滑性能劣化が増加すると思われるが、よく押さえられているように思われます。
で、ここで出てくる金属（鉛・銅）は、どこに使用されている金属かと言いますと、
流体軸受部、つまりメタル軸受けと思われます。
使用される部品により合金金属も異なりますが軸受け部には当時のエンジンではＣｕ－Ｐｂ系の合金が一般的で
現在はＡＬ－Ｓｎ－Ｓｉ系が小型エンジン用軸受けとして８０％を占めるようになっており、今後も
成分の金属間化合物が置き換えられるように思われます。
で、Ｃｕ－Ｐｂ系では劣化したオイルによって鉛成分の腐食が起こってくるわけです。

全酸価上限値が２．６８＋３＝５．６８（サンプル５．５７）、塩基価下限値０．５（サンプル２．６８）
水分混入量上限０．３％（サンプル０．１８９）不溶解分上限Ｂ法３．０（サンプル０．３７）
粘度劣化（４０度Ｃでの動粘度）限度±２０％（サンプル－３０．３）
と、比較しますと、オイル劣化としては限界値となりますので、ちょうど頃合いのオイル交換時期だったように思えます。

実際は使用距離の割に短時間走行のくり返しです。
出勤前のガレージから自宅までの移動２００ｍ（３－５分）、子供を保育所へ預けるまでの走行１０００ｍ（５－１０分）、
通勤１５ｋｍ（２０分－５０分渋滞状況による）、会社での車庫移動５－１０ｍ（１分－５分１日２－５回程度）帰宅に１５ｋｍ（２０－３０分）
平均時速（走行距離／走行時間）＝２６ｋｍ／ｈ～１５．６ｋｍとなります。
このため、
オイルへの燃料希釈はひどい状態と考えられ、その状態で高速走行も（過激に・・・笑）しますので
更にオイル劣化に拍車をかけているようです。
なお、このオイルのように、ロングドレインを考えて作られたオイルでも（通常の通勤使用では約１００００ｋｍ程度は
使用できるようにお聞きしていましたので）
使用状況によってはオイル自体は相当短命になってしまいますので、注意が必要と思われます。
（この使用状況ではオイルだけでしたら３０００－５０００ｋｍ程度と思われます）

２．オイルに添加剤を入れた場合の分析
未使用状態と混合時の変化

Ａ：使用する添加剤例：ＰＥＦＥ系添加剤
Ｂ：使用するオイル例：トヨタキャッスルオイルＧＯＬＤ　ＳＪ（鉱物油。ＡＰＩ：ＳＪ．ＳＡＥ：１０ｗ－３０．ＩＬＳＡＣ：ＧＦ－２）

性状．分析	Ａ	Ｂ	Ａ（５％）＋Ｂ
密度（駆動式）ｇ／ｃｍ３	０．９１９０	０．８７８０	０．８８１５
色相（外観）	乳白色	黄褐色
引火点（Ｃ．Ｏ．Ｃ）、度Ｃ		２２６	２１８
動粘度４０度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	２６１．９	６４．２１	６６．１９
”　１００度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	２４．６５	９．９５４	１０．１０
粘度指数	１２０	１４０	１３７
流動点、度Ｃ		－３０．０	－３７．５
全酸価ｍｇＫＯＨ／ｇ	０．０１以下	１．７９	１．９
全塩基価（過塩素酸法）ｍｇＫＯＨ／ｇ	０．１４	５．５８	５．３０
Ｈ．Ｔ．Ｔ（ホットチューブテスト）		３	３
ファレックス焼付荷重（２９０ｒｐｍ）１ｂ		１０００	１０００
評価：・・・・Ａ添加剤は分散性が不適合と思われます。  （オイルパン底部に堆積する可能性がある）・・・etc.（以下略す）

３．オイルに添加剤を入れた場合の分析 例（走行条件の良好な場合）

下記は模範的な走行条件によるオイル劣化の例と言えそうです。
実際にほとんど高速道路使用による定地走行中心の使用例で、
オイル自体は使用距離の多さから外見上はディーゼルオイルのように「真っ黒状態」です。
ただし、分析データではまだまだ乗れる状態と言えます。
（この距離を乗れば通常はまず交換を薦められるでしょうね。）
実際オイル交換すると、エンジンの調子がよくなったと使用者も感じていますので、フィーリングとオイル劣化の状態とは
また違う側面があると思えます。
なお、使用途中のオイル消費が考えられますので新油の補充はされているかもしれません。
（そのための粘度的な性状向上は考えられます。）

使用オイル：ワコーズ、プロステージ（部分合成油。ＡＰＩ：ＳＪ／ＣＦ．ＳＡＥ：１０ｗ－４０）
使用添加剤：ワコーズ・スーパーフォアビークル（Ｓ－ＦＶ）６％使用
使用車種：トヨタセルシオＵＣＦ１１（走行約５２０００ｋｍより７４０３１ｋｍまで実施）
分析したオイルの使用期間と全走行距離：２０００／９月より２００１／４月まで＝７ヶ月間。使用距離約２２０３１ｋｍ走行
使用燃料：無鉛プレミアム　
　　　　　

性状．分析	新油（代表性状）	添加剤６％添加後のサンプル性状（使用後）	備考
引火点（Ｃ．Ｏ．Ｃ）、度Ｃ	２１８	２２２	ほぼ変化無し
動粘度４０度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	８９．６７	９２．７７	変化少ない
”　１００度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	１３．４５	１２．９６	変化少ない
粘度指数	１５１	１３８	変化少ない
全酸価ｍｇＫＯＨ／ｇ	２．８５	５．９６	酸価増加
全塩基価（過塩素酸法）ｍｇＫＯＨ／ｇ	９．４６	６．０６	塩基価低下
水分量（間接法）ｍａｓｓ％		０．０８７	水分混入量多い
不溶解分（ｎ－ペンタンＢ法）ｍａｓｓ％		０．２８	増加
金属分＝鉄（Ｆｅ）ｍａｓｓ％		０．００２
金属分＝鉛（Ｐｂ）ｍａｓｓ％		０．０００
金属分＝銅（Ｃｕ）ｍａｓｓ％		ＴＲＡＣＥ（微量）
金属分＝クロム（Ｃｒ）ｍａｓｓ％		０．０００
金属分＝アルミ（Ａｌ）ｍａｓｓ％		ＴＲＡＣＥ（微量）
金属分＝ケイ素（Ｓｉ）ｍａｓｓ％		０．００２
燃料希釈　　ＧＣ法		０．５	少ない
評価：全塩基価やペンタン不溶解分（スラッジ）などからオイルの劣化は進行していますが動粘度変化が少なくオイル交換基 準値 （±２０％） には達していません。  燃料希釈率が０．５％と少なく通常使用のオイルより粘度が高いオイルを使用している事もあり、油膜も適正と思われま す。  摩耗金属が殆ど検出されていないので、潤滑状態は良好と思われ、模範的な  オイル劣化状態と言えます。まだまだ使用可能と思われます。  ただし、常にこのような良好な走行条件となるかわかりませんので注意は必要です。（出来れば早めのオイル交換をお勧めしま す。）

４．オイルだけの場合の分析例（市街地中心、たまに高速走行）

使用オイル：ワコーズ、プロステージ（部分合成油。ＡＰＩ：ＳＬ／ＣＦ．ＳＡＥ：１０ｗ－４０）
使用添加剤：なし
使用車種：トヨタスターレットＥＰ９（走行２５０４０ｋｍｋｍより３３０６７ｋｍまで実施）
分析したオイルの使用期間と全走行距離：２００１／１１月より２００３／１１月まで＝２４ヶ月間。使用距離約８０００ｋｍ走行
使用燃料：無鉛レギュラー　　　　　　

性状．分析	新油（代表性状）	サンプル（使用後）	備考
色相・外観		濃褐色	見た目もはっきり判る黒さ
引火点（Ｃ．Ｏ．Ｃ）、度Ｃ	２２４	１７０	引火点降下
動粘度４０度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	８９．０２０	８９．８４０	動粘度維持、ほぼ変化なし
”　１００度Ｃ、ｍｍ２／ｓ	１３．２９	１２．２６	動粘度維持、ほぼ変化なし
粘度指数	１５０	１４４	粘度指数ほぼ変化なし
全酸価ｍｇＫＯＨ／ｇ	２．７６	７．８７	酸価増加
全塩基価（過塩素酸法）ｍｇＫＯＨ／ｇ	９．１４	２．５８	塩基価低下
水分量（間接法）ｍａｓｓ％		０．１８７	水分混入量多い
不溶解分（ｎ－ペンタンＢ法）ｍａｓｓ％		０．２２	多量
燃料希釈ＧＣ法ｍａｓｓ％		１．２
金属分＝鉄（Ｆｅ）ｍａｓｓ％		０．００１以下
金属分＝鉛（Ｐｂ）ｍａｓｓ％		０．００１以下
金属分＝銅（Ｃｕ）ｍａｓｓ％		０．００１以下
金属分＝クロム（Ｃｒ）ｍａｓｓ％		０．００１以下
金属分＝アルミ（Ａｌ）ｍａｓｓ％		０．００１以下
金属分＝ケイ素（Ｓｉ）ｍａｓｓ％		０．００３
評価：金属分析からは鉄、銅、アルミ、鉛、クロムなどほとんど検出されず、潤滑状態そのものは良好に保たれていたと考え られます。  ガソリン車にしては、不溶解分が０．２２％と比較的高く、全塩基価が顕著に低下していたことを考えますと、エンジン油の清浄 分散性が相当 失わ れており、そのために分解できないスラッジ類が油中に現れていると考えられます。  また特に燃料希釈が多いこと、水分が多量に混入している事からブローバイガスが混入される市街地走行中心では交換サイクルを もう少し早め （１ 年に１回）にされることをお勧めします。

7)オイルや添加剤の歴史