エンジンオイル
ガソリンを燃料とする2ストローク機関に対応したエンジンオイル。4ストロークと違い、2ストロークではエンジンオイルは燃料(ガソリン)と混合され燃焼してしまうために、交換せずに補充するのが一般的整備方法となる。2ストローク用のオイルはガソリンと混ざりやすく、十分な潤滑性能をもちつつ燃焼しやすく発煙が少ないことが要求される。
一般的な自動車やバイク用の2ストロークエンジンでは、専用のオイルタンクがあり、エンジン回転数とアクセル開度によって適切な量のオイルがポンプによって自動的に混合気に混ぜられる。オイルの自動供給機構がないエンジンでは、あらかじめガソリンに一定の比率で混ぜておく必要がある(汎用エンジンやチェーンソーなどの業務用エンジン等)。ちなみに、前者の方式を「分離給油」、後者の方式を「混合給油」と呼ぶ。
2ストロークエンジンの排気は燃焼温度が低いために窒素酸化物が少ないかわりに、吸気の吹き抜けや燃え残りによる大量の炭化水素を含んでいる。排気対策として、排気に空気を供給し炭化水素を燃焼させる必要があるが、処理の難しい窒素酸化物の処理が不要という利点もある。このため、ホンダは平成10年自動車排出ガス規制に対応した触媒を装備したリード100を2003年まで、ジャイロを2008年まで販売していた。トヨタも初代エスティマに搭載予定の2ストローク「S2」エンジンを開発したが、冷却や燃費の問題と今後強化が予想される排気対策のために実用化されなかった。
エンジンオイルは、機械的圧力による分子の剪断(せんだん)、外気による酸化・ニトロ化、熱による重合、燃料やブローバイガスなどの混入・希釈により徐々に劣化する。劣化すると粘度が低下し、エンジン内部の油膜形成が出来なくなり保護性能が失われ、エンジンの故障につながる。そのため、劣化の度合いによりオイルの交換が必要となる。
添加剤配合量にもよるが、鉱物油では約110°C以上、化学合成油でも130°C以上で熱による化学変化などのオイル劣化が始まり、一度劣化したオイルは油膜保持性能や緩衝作用などの性能が低下し回復しない。
オイルの劣化度合いは、目で見る・触る等の簡単な方法で判断できるものではない。一般に指標とされる色の黒さは炭化物によるもので、清浄性や分散性とは直接関係しない。乗用車の場合、使用期間や走行距離(後述)によって交換時期が規定されているが、発電や産業用エンジンの場合、稼働時間で規定される場合が多い。
また、劣化だけでは無く、オイル量のチェックも必要である。エンジンに不具合が無くともオイル量は徐々に減少する(単純に燃料と共に燃焼されるほか、燃料とオイルそれぞれの成分が互いに溶け出して軽質分が燃焼される。
次に水素分解により炭素数の多いものを炭素数の小さいものに分解する(Hydrocracking)。ナフテン系が多い場合はベンゼン環を開環して粘度指数を高める。必要に応じて不飽和結合をもつ炭化水素に水素を添加して粘度を向上させる(水素添加)。
これらの水素分解の過程で、硫黄分は硫化水素、窒素分はアンモニアとして分離除去される。最後に適切な粘度となるように蝋分を溶剤等で除去する(脱蝋)。さらに色相や酸化安定性等を向上させるために水素化仕上が行われる。このようにして得られたベースオイルにAPIのグレードを実現するための認定を受けた添加剤を配合することで、API認定のグレードを持つ、あるいは同等の性能を持つオイルが完成する。
このようにして高度水素化分解(ハイドロクラッキング)などの改質を行ったものを超高粘度指数油(VHVI油)・グループIII基油と呼んでいる。これを、従来からのPAO系やエステル系と同様に化学合成油と呼ぶかについては論議については意見が分かれており、メーカーにより呼称は異なっている。すなわちメーカーによってVHVI油を合成油、化学合成油、部分合成油、鉱物油などといろいろな名称をつけている。
グループIII基油は部分的な性能はPAOに匹敵もしくは凌駕する面もあり、また比較的安価であることから利用が増えている。主な精油所としては、S-Oil、SK-lubricantなどがある。
エンジンオイルには、主に以下のような作用がある。
潤滑
冷却
気密保持
清浄分散
防錆防蝕
主にシングルグレードと呼ばれるが、モノグレードと呼ばれる場合もある。マルチグレードが普及する前は外気温(季節)に合わせシングルグレードを使い分けていた。
単一の粘度(例:SAE30、10Wなど)を持つエンジンオイル。
気温の変化が小さい地域やドラッグレース、工業用など、限られた条件下で使用されるエンジンに使われる。
温度に対する粘度変化がマルチグレードより大きい。
高温で粘度を増加させる高分子ポリマーが含まれないため、剪断や劣化によりポリマー分子が切断されて起こる粘度低下が少なく耐久性に有利である。
シングルグレード指定の車両(主に旧車)にマルチグレードのオイルを使用すると、オイル漏れを起こしたり、オイル上がりやオイル下がりなどの不具合が発生することがある。通常オイルシールやガスケットはオイルによって適度に膨化してオイル漏れを防ぐ設計になっているが、新しいマルチグレードオイルのベースオイル(特にPAO系)や添加剤は古い規格のオイルシールやガスケットに対応していないために、オイル漏れやシール類の劣化などのトラブルが発生することがある。
1992年に導入された分類方法。一般ユーザーに直接の関係はないが、業界においては添加剤との組み合わせや処方の変更時などに活用されている。