バイク用エンジンオイルの粘度指数とは？｜粘度を理解して最適なオイルを選ぼう!!

こんにちは！MOTO-ACE-BLOGerの＠Andyです。（You tubeチャンネル→MOTO-ACE-VLOG）

エンジンオイル交換作業って何をするの??　そもそも、ナゼ交換が必要なの??　ライダーであれば知ってい事と思います。

愛機のオイル、何を基準に選んでいますか??　　銘柄??　パッケージ??　バイクブループの中の評判??　お店スタッフのオススメ??　　様々な判断基準があると思います。

 

オイルを決める要素として大きなウェイトを占めるのは、「オイルブランド」と「粘度指数」ではないでしょうか。　今回は、その二つのうちの「オイル粘度指数の決め方」についてです。　「ブランド」については後日記す事にします♪

 

1. エンジンオイルが持つ6つの作用を知る

エンジンオイルが持つ６つの作用を知ることで、エンジンオイルがどのような役割を果たしているのか理解する事ができます。

ドロドロっとした液体を入れてもらったエンジンは、この６つの作用のお陰で高いパフォーマンスを発揮し、パフォーマンスを維持する事ができると言って間違いありません。

この中で、特に粘度指数の影響を受けるのが、「１番の潤滑」と、「５番の密封」です。　なぜ影響を受けるのか？？　その理由がわかると、必要な粘度指数というのがだんだん見えてきます。

CRE556（クレ５５６）とか、ラスペネとか、WD40などは潤滑スプレーとか、潤滑剤って呼びますよね。　そのスプレーを使うと、キコキコ言ってたネジがクルクルっとスムースに回ったり、サビた部品が動くようになったり。

潤って滑らかに動く時に使う言葉です。　潤う＝液体が存在するので、業界用語で”WET”なんて言ったりします。　その対義語で、このネジは”DRY”締め付けで！　なんて言う事もあります。まさにエンジンオイルという液体を使って、エンジンを滑らかに動かす訳ですから、潤滑オイルですね！　（あたり前すぎて何言ってんだ！）　この液体という形態がクセ者で、解りにくい要因の一つです。

 

1. 減摩作用

エンジンオイルのお陰で、摩擦力を大きく減らす事ができます。　エンジンは基本的に金属部品の集合体です。

金属がエンジン内部でグルグルと高速回転したり、上下左右に往復運動をしたりしています。　当然、金属同士がこすれ合う訳ですが、こすれ合うスピードが速すぎて大きな摩擦抵抗を生みます。

摩擦抵抗が生まれると、摩擦熱が発生!!　→　金属が膨張　→　金属同士が削れたり、熱で膨張し過ぎて動けなくなってしまいます。　※この熱膨張して金属部品が動けなくなる事を「エンジンの焼付き」と言います

写真はピストンと言う部品で、エンジンの内部で超高速で往復運動をしていアルミニウムの部品です。　エンジンオイルのお陰で、金属と金属が直接触れる事はありません。

なんらかのトラブルで、エンジンオイルが上手く供給されない、オイルが劣化した場合は、金属同士が直接接触してしまいます。→　すると上写真の右のような状態となり、とても高額な修理交換代金が必要になります。

 

2. 冷却作用

バイクのエンジンはガソリンに火を付け、燃焼させる事で大きな力を生み出しています。　（その為、排気ガスやマフラーは高温になる。）

エンジンの内部はマフラーや排気ガスよりもっと高温になっています。　ガソリンがエンジン内で爆発(正確には燃焼)する部屋は更にトンデもない高温。

この高音になった金属にエンジンオイルが接触する事で、高熱の金属　→　エンジンオイル　へと伝わります。　エンジンオイルは高温になった金属へ触れる事で、温度を下げてくれる働きがあります。

 

3. 緩衝作用

エンジンオイルは様々な金属部品の間に入り込んで摩擦を減らし、金属部品の滑りを良くしている事がわかりました。

エンジン内部で動いている金属部品は、その動くスピードがとても速いんです。本来なら、金属同士がぶつかり合えば大きな衝撃と衝撃音が発生!!

しかし金属と金属の間に液体のエンジンオイルが居る事によって、衝撃を和らげ、衝撃音を低減しています。

 

4. 防錆作用

バイクやクルマのエンジンは精密部品のオンパレードなんです。　金属同士のすき間(クリアランス)を0.05mmに設定している精密な部品もあります。

そんな部品も、素材は鉄ですから放っておけば ”サビ” てしまいます。　こうなったらエンジンは動けませんのでサビは絶対にNG。　ここでもやはりエンジンオイル!!　オイルが付着することで空気を遮断し、精密で大切な部品をサビから守っています。

 

5. 密封作用

これは主に、「ピストン　〜　シリンダー」の事を指します。　シリンダー(筒)の中を、ピストンが高速で往復運動をして動力を取り出します。

往復運動をするには、「シリンダーの直径 ＞ ピストンの直径」 でなければなりません。この２つの部品の直径の差が大きい(すき間が大きい)と、圧力がすき間から逃げてしまうためエンジンパワーをロスしてしまいます。

このすき間を埋める役割を果たしてくれているのが、エンジンオイル!!　←コレ、知らないライダー多いので自慢してね(^o^)

粘度が高い(ドロっとしている)ほど、すき間を埋める作用は高まる。→つまりパワーアップに繋がります♪♪(駆動ロスは増加するのでトータルでどちらに取り分ああるかは一概に言えません^^;)

 

6. 清浄作用

エンジンで燃えたガソリンは、排気ガスとなってマフラーから排出されます。　しかし全部がマフラーから出ていくのではなく、一部はエンジンのすき間(ピストン〜シリンダー)を通って内部に流入し、オイルと排気ガスが接触します。

排気ガスがエンジン内部に入るので真っ黒い ”すす” もエンジン内部に堆積。　そのままでは性能が落ちてしまうのでエンジンオイルは ”すす” を拾い集めてくれる作用があります。

拾い集めた ”すす” は、オイルフィルターまで運ばれてキレイにろ過しされます。　但し粒子が非常に細かく小さい”すす”はオイルフィルターを通り抜け、キャッチされる事はありません。　こうして段々とエンジンオイルが黒色へと変化するんですね♪♪

 

2. エンジンオイルの低温側粘度指数の意味

外気温の目安。つまりオイルの粘度ではありません。　始動可能温度との相関は下記の通りです。

いかがでしょうか。　このブログをご覧頂いているライダーで「俺は気温−15℃の時にバイクのエンジン掛けるゾ!!」　って方はまず居ないと思いますｗ　北海道の郵便カブは雪道をチェーン巻いて走るから０wが要るかw！

つまり、この低温粘度指数というのは、「エンジン始動のとき、オイル6つの作用を保証できる、最も低い外気温」を示しています。　なぜこんな事を記載する必要があるのか？　→　それはアメリカがこの規格を作ったからです。

アメリカは温度の単位が℃でなく、℉で表します。（外気温20℃は、68℉）

アメリカ国内だけの流通なら粘度指数表示を止めて、直接保証温度を記載するのもアリだと思います。　しかし輸出するとなると、相手国によって単位がバラバラでは分かりにくい！　　オイルと名のつく物は温度によって粘度が変化するから、統一した規格を作ろうじゃないか！　となりアメリアカの粘度指数表示が世界的に普及しました。　SAE規格＝Society of Automotive Engineers(アメリカ自動車技術協会)

 

なぜエンジン始動時なのか？

その昔、クルマの性能があまり良くなかった頃は、オイルの機能、性能もあまり良くありませんでした。　広大なアメリカを南北に縦断すると、灼熱の地と極寒の地が同じ国内に存在します。

暑い地域でちょうど良いオイル粘度のまま寒い地域に行ったと仮定しましょう。

行き先でエンジンが完全に冷えると、外気温にともなってオイルも硬くなります。

とエンジンを始動しました。エンジンは掛かりましたが極寒の地は寒く、オイルが硬くドロドロになっています。

オイルポンプが硬〜いオイルを送る事ができずに、エンジンが焼き付いてしまう!!　と言ったトラブルが多発していた歴史から来ています。

科学合成油がまだ開発されておらず鉱物油しか無かった時代、ドライバー自ら外気温の変化を把握しなければならない事から、粘度指数表記が必要になったという訳です。

 

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バイクのエンジンはクルマに比べ油路の距離が短いので、その分エンジンの隅々までオイルが行き渡る時間も短く済みます。仮に低温側20wの粘度指数を入れても、始動可能温度は-15℃ですから、なんら問題無いことはお分かり頂けるでしょうか。

でも、オイル交換の時、同じオイルブランドと銘柄で指数だけを変えて見ると「差」を体感できます。　特に真冬のエンジン始動直後のアイドリングなんかは、差がでやすいので冬にオイル交換するのも面白いかもしれません！

 

 低温側粘度指数のまとめ

「エンジンを冷間始動する時の、エンジンオイル機能・性能を保証する外気温の目安」

エンジンオイルはエンジン始動後、温度が上昇し、粘度は柔らかくなりサラサラして行きます。　つまりエンジンの暖気完了後にはもう参考にならない数字と言うことです。

よって、エンジンが温まった状態での始動は、高温側の粘度指数を見なければいけません。

最近のクルマのトレンドは、低温側指数を下げ、流動性を上げる（よりサラサラにする）事で各部へオイルを早く運び、エンジンの耐久性向上をを狙っているようです。

 

3. エンジンオイルの高温側粘度指数の意味

言い換えると、エンジンオイルの本領発揮すべき温度での油膜の切れにくさ＝動粘度です。

動粘度の測定方法は、細い管の中に規定量のオイルを入れ自重落下させた時に、全てなくなるまでに要した時間を元に計算します。

バイクに例えるなら、シリンダーにオイルを１０cc付着させた時、全てのオイルがオイルパンに落下するのに要した時間です。

硬いオイル（ドロっとした）ほど落下するのに時間が掛かりますよね。　つまり油膜が厚い分それだけ切れにくいと言う事を意味します。　高温側指数30よりも、40の方が油膜が強固であると言う理解で間違いありません。

ここで「油膜が強固である＝硬いオイル＝燃費の悪化」　と考える方が多いと思います。　しかし全てのエンジンがそうなる訳ではありません。

油膜が強固であると言う事は、シリンダー、ピストン、ピストンリングの密閉も強固になり、燃焼圧力のロスが減り燃費が向上する要素になるからです。

粘度が低いと、燃焼圧力はブローバイガスとなってクランクケースに流出し、エネルギーをロスしています。　このロスを減らすには、強固な油膜を作って密閉させるほかありません。　つまり硬いオイルが必要なのです。

しかし硬いオイルにはデメリットもあり、オイルポンプを駆動する為に余計なエネルギーが必要になります。　硬いオイル、柔らかいオイル、どちらの方がメリットを見出せるのか??　それはユーザーの乗り方やエンジンコンディションによって決まります。。

オイルの粘度による性能差はトレードオフの関係にあるので、まとめを作成したました。

 

粘度指数が高い(硬い)オイルの特徴

ココで言う”硬い”の意味は「高温側粘度指数が、純正指定より高いオイル」の意味です。

目安として、純正指定の粘度＋10〜15程度でOKです。　※Andy's CBRは純正指定30に対し、Motulの50を入れています。

ピストン〜リング〜シリンダーなど、エンジン内部のクリアランスの大きい旧車オーナーは、硬いオイルの方が燃費が良くなります。更に耐久性UP＆エンジンノイズも低減できます。

純正指定の粘度のオイルを交換しつづけて問題が起こる訳ではありません。　ライダーによってはワインディングオンリー!!　とか高速道路をアクセル全開でフルスロットル!!（法定速度に収まるのか!?）　なんて方も250ccバイクならあり得るでしょう。

硬いオイルに変更した場合の特徴と愛機の特性や使い方を考慮して決めると、オイル選びも楽しくなるはず♪♪

 

粘度指数が低い(柔かい)オイルの特徴

ココで言う”柔らかい”の意味は「高温側粘度指数が、純正指定より低いオイル」の意味です。

バイクの場合、純正の高温粘度指数は30以上のモデルがほとんどです。（20ってあるのかな・・？）

純正指定が40のモデルに30を入れて、エンジンが即座にぶっ壊れました!!　みたいなことは起こりません。　しかし長い目で見たときの耐久性は必ず短く変化しています。　つまりいつかぶっ壊れるｗ

エンジンパワーを得れば、耐久性が必ず犠牲になります。　それでもパワーが欲しいゼ!!　って時に10番下げる手法はアリです。

ツーリング重視！高速道路が多く一定の回転数で走る事が多い！と言った使い方なら、柔らかめのオイルの方が燃費向上の恩恵をより多く受けられると思います。

 

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また最近のオイルで化学合成且つ高温側指数40番以上の物は、ポリマーが多く含まれています。　粘度を上げる事なく、強く厚い油膜を形成してくれる凄いヤツなんです☆　　しかし、この凄いポリマー君はあまり耐久性がありません。　熱に弱く、性能をキープするには少し早めのオイル交換が必要です。

私と同じGPZ系エンジンにお乗りのZRX、ZZRオーナーの方は、全員４番イン側カムが「カジる」( ；∀；)と言う持病を抱えていますので、ポリマー系40番以上のオイルが絶対！　と言っても過言ではありません。→ZRX・GPZ・ZZR系エンジンにオススメのオイル

最近のバイクは、水冷エンジンが多く水温計が装備されていると思います。　エンジンオイルの温度目安は、水温＋10

〜15℃と言われています。

一番性能を発揮させたい水温＋15がエンジンオイルの美味しい温度になるように、粘度を選定してあげると、ベストなオイルが選べる事は間違いありません。　油温計を装備すればオイル選びは最強ですね！

4. よくあるオイル粘度の勘違い

0w-30のオイルは、「0w」のオイルと「30」のオイルを混ぜて作るんでしょ！？　と勘違いしやすいポイント。

表記は低温側、高温側の二つですが、中身は一種類です　コーラとオレンジジュースを混ぜて２つの味を楽しむ事ができないのと同じです。するとこんな疑問が浮かびます。

 

この場合、0w-30の方が温度によるオイル粘度の変化率が少ない事がわかります。

そして同じ30なのに、粘度は[5w-30]よりも[0w-30]の方が高いのです。　これは実際に計算する時にグラフを書くとわかるのですが、ココでは割愛します！　そう言うもんと覚えてください。

高温側指数が同じ場合、低温側指数が低いほど温度による粘度変化が起きにくい良いオイルです。

 

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では次の場合は、どちらのオイルが性能が良いでしょうか？

・「10w-30」

・「15w-50」

正解は、高温側＆低温側の変化が少ない「１５w-50」です。

この粘度指数の低温側と高温側の差が大きいほど、オイルが温度による粘度変化を起こしにくい事を意味します。

逆に、粘度指数の差があまりない（例えば20w-30とか）オイルは、冷間始動の時はドロドロっとしていて、高温側はシャバシャバしている。と言えます

 

5. ピッタリなオイル粘度の決め方

１. 高温側の粘度指数を決める。

• 基本は純正の指定。
• 走行距離が多い場合は、エンジン内部の各部クリアランスが広がっているので、ワンランク高い高温側粘度指数を選ぶ。特に旧車の場合は２ランクでもOK。
• パワーが欲しい！　時には、ロスの少ない高分子ポリマーが入ったワンランク高い粘度指数のオイルを選ぶ。
• KawasakiのGPZ系エンジンの場合、持病を持っている為、粘度指数は最低40以上を選ぶ。個人的には50がオススメ！

 

2. 高温側と低温側粘度指数の差を見て、低温側粘度指数を決める。

• あくまで冷間始動の指数ですので、15wでも問題はありません。
• 温度依存が少ないかどうか？を図る事のできる数値と思ってください。

いかがでしたでしょうか？　オイルの粘度指数と、粘度の関係性からオイル選びの楽しさが増して頂けたらウレシいです！(^^)

よく、オイル交換後、「ノイズが減った！やった！」的な感覚があると思います。これは低温側粘度指数が高い物に交換すると、冷間時にはオイル油膜が厚く、緩衝作用によってノイズが減ったように感じます。

でも、、、エンジンが温まってしまえばノイズはまた大きくなります。
いいオイルは、冷間時と暖気後に変化はあまりありません。　実はこんなカラクリがあったりしますw^ ^

私ANDYのオススメオイルは、Motulの300v 15w-５0です。CBR1000RRと、ZRX1200R両方に入れています。300Ｖの特徴としてKawasakiオーナーが喜びそうなくらいの、蛍光ライムグリーン色です。お陰で劣化するとオイルの色がだんだんと茶色→黒へと変化していきますので分かり易いです。

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まず高温側粘度指数50を選んでいる理由は、エンジンの耐久性を重視している為、厚い油膜をキープしたいからです。　この先も売るつもりなく一生乗る予定なので、なるべくエンジンの磨耗を抑えたい。　ポリマーがたくさん入っているので劣化は早いが強い油膜と低粘度を両立してくれます。

低温側粘度指数15wは、あまり頻繁に乗らないので、オイルが下に落ちにくい事が理由です。

ZRXの場合は特に４番IN側カムに付着してくれていたオイルが、しばらく乗らないとタレて居なくなってしまいます。　そこで冷えた時の流動性を考えると、高い指数の方がオイルがカムに付着したまま残ってくれます。

越冬してw春にエンジンを掛ける時、油路にオイルは無く供給されるまでの数秒間がノンオイル!!　この時だけは残留オイルが頼りなんです！　　CBRは純正指定で心配無用ですが、ZRXは純正指定で大きいに心配！！w

こんな感じで、常に油圧と水温の関係性をモニタリングしています♪♪

オイルの粘度指数を疑問に思っているライダーの疑問解決のお手伝いができれば幸いです。

Let'S Fun! Ride! Run!
Andy