直噴ガソリンエンジンの問題点
イントロ
21世紀のガソリンエンジンで一番の大改革、直噴について話していくわ。2000年当時、ほとんどの車はポート噴射を使っとったけど、今や直噴がめっちゃ普通になっとるんや。でもな、直噴を導入するんにはめっちゃ大きな問題があってん。今回はその問題点三つに焦点当てて話していくで！
見た目はめっちゃ簡単な変更に見えるかもしれんけど、実際にはその影響がめちゃ大きいねん。ポート噴射やったら燃料を吸気ポートに噴射しとったけど、今はシリンダーに直接噴射するようになってん。ポート噴射やったら、燃料が低圧で大きな粒で噴射されるから、吸気ポート内や吸気行程全体、さらには圧縮中もたっぷり時間かけて混ざるんや。でも直噴やと、圧縮行程中にも燃料を噴射するから、混ざる時間がめっちゃ短くなるんや。ポート噴射の長い混合時間が、コールドスタートの時とか排ガスにとってめっちゃええんやけどな。
直噴エンジンやったら、小さな燃料の粒がめっちゃ高い圧力で噴射されるんや。これのすごいところは、シリンダー内で燃料が蒸発する時に冷却効果があるってことやねん。燃料が蒸発するとき、空気とシリンダーの温度を下げて、ノッキングの可能性を減らすんや。それで、高い圧縮比や高いブースト、高い効率を実現できるんや。そんで、車業界全体が小型化されたガソリン直噴ターボエンジンにシフトしたんや。いわゆるダウンサイジングターボちゅうやつやな。昔やったらV8エンジンやった車が、今やツインターボのV6になって、V6エンジンやった車が今やターボチャージャー付きの直列4気筒エンジンになっとるんや。
BMWのツインスクロールターボであるTwinPower Turboを搭載した3L直6DOHCエンジン。
バルブトレインにはValvetronicとDouble VANOSが搭載されている。
https://www.press.bmwgroup.com/japan/photo/detail/P90193670/bmw-twinpower-turbo-six-cylinder-petrol-engine-b58
でもな、この劇的な変化にはいくつか問題もあるんや。ガソリン直噴エンジンでよくある問題は、吸気バルブにカーボンが溜まることや。まあこれは当たり前なんやけど、今回はあんまり語られてへんけどめっちゃ深刻な問題三つに焦点を当てるで！それは、チェーンの摩耗、燃料の希釈、そして低速プレイグニッション（低速での早期点火）や。
タイミングチェーンの摩耗
チェーンの摩耗っちゅうのは、結局エンジン内でススができるからやねん。このススっちゅうのは、燃料の粒が完全に燃えんと残ったちっこい粒子のことや。直噴やと、燃料と空気が完全に混ざる時間が短いから、リッチな混合気（つまり混合気のガソリンの割合が高く「濃い」状況）ができやすいんや。このリッチな混合気が、不完全燃焼を引き起こしてススを作りよんねん。さらに、燃えかけの燃料がシリンダー壁に当たると、燃焼が止まってしまうこともあるんや。そしたら、そのススがブローバイガスやピストンリングを通してクランクケースに入って、オイルに溜まってしまうんやで。これがチェーンの摩耗を引き起こすんや。
ススをフィルターで取ってまおう思うやろうけど、そんなことしたらオイルフィルターが詰まって大変なことになるで。せやから、オイルに入っとる分散剤っちゅうのがススを浮かせてくれるんや。それで、オイル交換のときにススを取り除けるんや。ほとんどのエンジン部品は、オイルの中でちっこいススの粒子が浮いとるのを許容できるんや。オイルフィルムの中でたっぷりクリアランスがあるからやな。でもな、タイミングチェーン、特にサイレントチェーンはめっちゃちっちゃいクリアランスしかないんや。このクリアランスの中でススが擦り減らして、ピンやリンクを摩耗させてまうんや。そしたらチェーンが伸びて、バルブタイミングに影響してまうんや。
チェーンが伸びんようにするために、エンジンテストっちゅうもんがあるんや。その名も「シーケンス10エンジンテスト」や（ASTMが標準化しとるテストやで）。このテストでは、ススができやすい条件でエンジンを回して、テストの前後でタイミングチェーンの長さを測るんや。チェーンの伸びがちょっとでも許容範囲を超えたらあかんねん。オイルがこのテストをクリアしたかどうか知りたかったら、ボトルの裏をチェックや。「API SP」や「ILSAC GF-6」っちゅう認証が書いてあったら安心やで。オイルがちゃんと認証されとるかどうか確かめて、エンジンを長持ちさせるんやで！そんなんしとかんと、チェーンがビヨーンて伸びて、エンジンがポンコツになってまうかもしれんで！
エンジンオイルとガソリンが混ざる
オイルが燃料で薄まるんも厄介な問題やで。例えば、車をコールドスタートするとき、特に直噴やと、リッチな空燃比で走るんやけど、全部の燃料が空気と混ざりきらんねん。一部の燃料がシリンダー壁に直接噴射されて、そのままクランクケースに流れ込むんや。この未燃焼の燃料がオイルを薄めて、粘度を下げてまうんや。メーカーはエンジンにとってピッタリの粘度を指定しとるけど、それが下がるとエンジンの摩耗が増えるんや。まるで、エンジンの粘度がスープのようになってまうやんけ！そんなんなったら、エンジンの寿命が縮むわ。燃料がオイルに混ざってまうと、オイルがシャビシャビになってまうんやで！ほな、エンジンの部品がこすれあって、ガリガリ音立てて壊れてまうで。オイルの粘度が大事やから、気ぃつけてな！
短い距離ばっか走っとったら、エンジンがちゃんと温まらんから、燃料がオイルに溜まってまうんや。長い距離を走るんが必要で、オイルを十分に温めて燃料を蒸発させて燃やすんや。メーカーはこれを考えて、オイル交換の間隔を決めとるんや。短い距離ばっか走るドライバーには、定期的に長い距離を走ることがめっちゃ大事やで。毎日コンビニまで行くだけで終わってるみたいなもんやな！エンジンが「なんや、今日はもう終わりかいな？」って感じや。ほんま、たまにはエンジンに「おおきに、今日は本気出させてもろたで！」って思わせてやらんとあかんわ。長いドライブに出かけて、燃料をパーっと燃やし尽くしてまうんや！せやから、短い距離ばっか走っとる人は、たまには長いドライブでエンジンにご褒美あげてな！
低速プレイグニッション
低速プレイグニッション（LSPI）っちゅうのはな、エンジンの圧縮行程中にシリンダー内のどっかが熱ぅなって、その熱で空燃比がスパークプラグが火ぃつく前に勝手に燃えてまう現象や。これ、まるで料理ができる前に食べてまうみたいなもんやな。そんな早すぎる点火がシリンダーの圧力をドカンと上げて、他の場所でも自動点火やノッキングが起きてまうんや。それが原因でエンジンがボロボロになるんやで。
ほんま、エンジンの中で燃料が「もう待てへんわ、パーティー始めたるで！」って勝手に花火打ち上げる感じや。スパークプラグは「ちょっと待っときや！」って言いたいのに、燃料は「もう無理や、ドカン！」ってな感じで勝手に爆発してまうんや。そんでシリンダー内が「お前、ええ加減にせぇや！」って大混乱になって、エンジンが「もうあかん、ぶっ壊れたわ！」ってなってまうんや。ほんまに、このLSPIはエンジンにとって最悪のパーティーやから、ちゃんと気ぃつけてな！
LSPIちゅうのは、ちっちゃいターボ付きのガソリン直噴エンジンによう起こるもんや。特に高いブーストかけてるときにな。で、その原因の一つにエンジンオイルの洗剤成分があるっちゅうことが分かってんねん。オイルの配合変えたら、LSPIを防げることがあるんや。シーケンス9エンジンテストっちゅうのがあってな、これが業界標準になっとるんや。これでエンジンを低速・高負荷で回して、プレイグニッション（早期点火）のイベントを測るんや。API SPとかILSAC GF-6の認証を受けたオイルは、このテストをパスしてるから、今時の直噴ターボエンジンにはええ選択やで。
ワイがおすすめするオイル
ほな、最後にワイがいいと思うオイルだけ紹介しとくな。これあんまメジャーなメーカーやのうて、多分みんな知らんのやけど、LIQUI MOLY（リキモリ）てドイツ製のオイルがあんねん。このなかでもモリジェンニュージェネレーションちゅうのがめっちゃええねん。当然API SP / ILSAC GF-6やし、モリブデンがいい塩梅で入っとっるからめっちゃ潤滑するねん。そうっすっと油温も水温も低くなって安定するから、エンジンのパフォーマンスも上がるねんな。
正直値段高いねんけど、正直これ手放せんわ。なんでか言うたら、やっぱ輸入車乗っとるくせに安いオイル入れんのはめっちゃダサいやろ。愛車のエンジン調子いいとこっちも調子良くなってくるねん。
人生そういうもんや。
一応こっちにリンク貼っとくな。多すぎても困るから、とりあえず5W-30だけ貼っとくわ。自分の車に適合するやつがわからんかったらコメントで聞いてくれや。
欧州車用
適合：ACEA C2, BMW Longlife-01 (up to 2018)*, BMW Longlife-01 FE (up to 2018)*, Fiat 9.55535-S1, Fiat 9.55535-S3, GWM, HAVAL, VW 500 00, VW 501 01, VW 502 00, VW 503 00, VW 503 01, VW 505 00, VW 505 01, VW 506 00, VW 506 01 (With the exception of R5 and V10 TDI engines before 6/2006), Wuling
日本車・アメ車用
適合：Chrysler, Chrysler MS-6395, Daihatsu, Fiat 9.55535-CR1, Ford, Ford WSS-M2C 946-A, Ford WSS-M2C 946-B1, Ford WSS-M2C 961-A1, GM 6094 M, GM dexos1 Gen 3, GWM, HAVAL, Honda, Hyundai, Isuzu, Kia, Mazda, Mitsubishi, Nissan, Subaru, Suzuki, Toyota, Wuling
ほな、読んでくれておおきに！質問とかコメントがあったら、気軽に書いてくれや。
これからもよろしく頼むで！
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