車のエンジンのウォーミングアップの科学技術的根拠

質問

厳しい寒冷地に在住しております。
車のエンジンのウォーミングアップの科学技術的根拠について、「技術者の立場から」、どれほどしたらいいか？についての科学的情報、サイトを教えてください。検索の仕方が悪いのか、うまく見つけられませんでした。

回答No.10

santana-3 · ベストアンサー

どのようなサイトも暖機運転不要としているのは省エネの観点からで、機械工学的な技術的根拠を解説しているものは見当たりませんでした。
また暖機運転が必要と記してあるサイトも個人的観点からの意見に終始し明確ではありません。

では皆さんがなぜ暖機運転が不要であるかの意見が多いか？と言うとエンジンの製作過程における精度の向上、オイルの性能の向上、の二大要素が背景にあるからでしょう。（ここで言う暖気運転とはアイドリング状態でエンジンを暖めている状態。）

では実際はどうかと言うと、エンジンの加工精度、組み立て精度は飛躍的に向上し昔のように熱による影響の弊害は低下しました、しかしエンジンの特性を純然に発揮できるのは、完全暖機後である事はかわりません。

オイルの影響は機械工作精度の向上以上に影響があると思われます。昔のオイルの規格と現在のオイルの規格を比較すればその差は歴然で、低温からオイルの持っている性能を発揮できる現在のオイルでは暖機が不要と言う事になるのでしょう。

質問者さんは寒い時の始動状態を心配しているようです。この時に一番影響を及ぼす要因はオイルです。

ドライスタートと言う言葉を聞いた事があると思いますが、キーをひねってエンジンが始動した瞬間から、オイルポンプがオイルを吸い上げて各部分にオイルを行渡らせる時まで、このドライスタート状態が続きます。
この時にドライスタートに弱いオイルですとダメージが出ます。この瞬間を抜け出しさえすれば後のアイドリングによる暖機状態は不要であると言えます。

アイドリング状態の暖機が不要と言っても、皆さんの回答にあるように、ゆっくり走行しながらエンジンを暖める「暖機しながら運転」は必要です。

お礼

ありがとうございます。

＞どのようなサイトも暖機運転不要としているのは省エネの観点からで、機械工学的な技術的根拠を解説しているものは見当たりませんでした。
＞また暖機運転が必要と記してあるサイトも個人的観点からの意見に終始し明確ではありません。

そのようですね。工場レベルでの実験結果はメーカのいうことをある程度信じざるをえない、また直後は無理な負荷をかけないくらいになってしまうのかも。

回答No.4

nekoppe

サイトや文献は解りませんが、科学的根拠としては作動条件が良好な状態（水温６０℃以上）に近くなるからです。ガソリンエンジンでは、

気化器の温水過熱、燃料の霧化、吸気弁やポート（吸気弁やポートに燃料噴射される）や燃焼室の昇温等で燃料の状態が好条件になる。
ピストンやシリンダ等が真円になる。可動部分の隙間も適正になる、等です。

＞どれほどしたらいいか

水温６０℃以上と考えられます。作動温度との差は２０～２５℃であり、エンジンへの悪影響はないと思われます。急ぎなら４０℃で発進してもすぐ６０℃になるので大きな影響はないと思います。

※消防車のように６０℃以下で高負荷走行が多い車（エンジンウォーマー無しは顕著）では、液状のままの燃料がシリンダの僅かなオイルを洗い流し、潤滑不足から痛みが速い傾向があります。

お礼

ありがとうございます。

それでは、なぜ自動車各メーカーでは暖機運転不要というのでしょうか？　「理論的な想像」ではなく、「実験的な結果」の情報をおもちであればお願いします。

回答No.3

prop_and_jet

エンジン内シリンダーは、ＴＤＣ（ピストンが最もスパークプラグに近付く所）に近付くにつれて先細り形状に作られております。

つまり、シリンダーは内は完全な円柱形状ではないということです。

ＴＤＣ付近（シリンダーヘッド付近）は、最も熱くなりますため、熱膨張後に落ち着いたところで完全な円柱形状になるようになっております。

よって、エンジンが冷えた状態のときはＴＤＣ付近のシリンダー内径は狭く相対的にピストンが窮屈な状態と考えて頂いて良いと思います。

そのような時に高速回転などをさせますと、シリンダーにパッキッとクラックが入るようなことが起きるかもしれません。シリンダー内壁やピストンなどにキズが入るかもしれません。

エンジンは、シリンダーＴＤＣ部のみならず、全て、暖まって熱膨張した後、正常なサイズになるように造られております。

自動車各メーカーでは暖機運転不要をうたっておりますが、暖機運転不要とうたった方が性能が良い車に見えますし、それで保障期間内に壊れることはない（保障期間後に壊れるのは逆に都合が良い？）というだけのことです。

シリンダーにキズが入った状態で走り回ることは環境にもよくない事なので、必要最低限のは暖機運転はしたいものです。

最近の国産車の場合ですと、気温などにも因ると思いますが、走り始め２～３分の間は、そろりそろりと気を付けながら、エンジン回転数を上げないように、急発進は必ず避けさえすれば、大丈夫なようです。

お礼

ありがとうございます。

＞自動車各メーカーでは暖機運転不要をうたっておりますが、暖機運転不要とうたった方が性能が良い車に見えますし、それで保障期間内に壊れることはないというだけのことです。

困りました。各メーカーの情報が信用できないとなると。この辺を科学的に議論してあるサイトはありませんでしょうか？

＞シリンダーにキズが入った状態で走り回ることは環境にもよくない事なので、必要最低限のは暖機運転はしたいものです

実際にたとえば、マイナス１０度だった場合、どれほど暖機運転されていますか？

回答No.2

mahimahi_

一般的には「暖機は」必要ありません。
ひと昔の車（キャブレター仕様）は暖気をしないと
アイドリングが安定しないなどの不具合がありましたが、今の車は必要ありません。

ただオイルが回る時間くらいは待った方が良いと思います。（数秒）
寒い時期だと車内が暖まるまで暖機をする人がいますが、立派な環境汚染です。

お礼

ありがとうございます。「一般的には暖機は必要ありません。」と明記してある、メーカーのサイト、信用できる技術者のサイトはありますでしょうか。

回答No.1

kazuof23

新潟なのでそれほど気温は下がらないので（－3℃程度）参考にはならないでしょうがエンジンスタート後2～3分で出発してます、ゆっくり走っているうちに適温になります。
仮に10分以上アイドリングして水温計があがってもホイールベアリングやプロペラシャフト等駆動系は冷えた状態で油は回っていないし、道路がテカテカなので　どのみち速度出せません。

補足

ありがとうございます。個人の経験ではなく、純粋に科学技術的根拠をお願いします。