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エンジン内部の汚れ‐‐‐その原因物質:

 GDIがトヨタ式の噴射ノズル形状を持たない以上、どうしてもエンジン内部の汚れによる影響から逃れることは困難です。 (ただし、D4や最新の直噴エンジンが全くこの弱点を解決したわけではありません。 GDIがちょっと敏感なだけだと考えてください。) この問題は汚れないようにすれば解決できるのです。 では何故エンジン内部はカーボンで汚れるのか? 汚れの原となる物質は何でしょうか

エンジン内部の汚れ:
 通常エンジン内部の汚れは、ガソリンによるものや、ブローバイガス(エンジンオイルが蒸発しても大気に出ないように吸気ダクトに戻して燃焼室で燃焼させるシステム)や、EGR等に含まれる未燃焼物質など様々な要因があり単純ではありません。 特にエンジンオイルは通常燃えにく同時に金属分を含む添加剤(耐磨耗剤のZn, 清浄剤のCaや燃えにくい粘度指数向上剤ポリメタアクリレート等)が入っていることから、よりデポジットを生じやすくなります。 また、エンジンの個々の状況により、汚染要因の割合は異なるばかりか、吸気側でも、PCVの位置、燃料噴射の位置、バルブタイミング(オーバーラップによる噴き返し)等により、各部のデポジットの要因が異なり非常に複雑です。 GDIの各部の汚れも同様複雑で、吸気側は、オイルに起因するものが多く、燃焼室はガソリンの成分が多くなっています。 これはピストンの上部についたカーボンを分析するとオイル中の添加剤から来る金属類や、燐・硫黄は比較的少なく、主なものは燃えにくい炭化水素であり この燃えにくい炭化水素は、エンジンオイルの基材とガソリン中の重質分やガム質等が主な原因となっています。 (エンジンオイルも高温にさらされると僅かですが気化します。)

 国産ガソリンの品質は諸外国と比較し非常に高品質ですが、一旦汚れはじめるとその汚れにガソリンが吸着・気化を繰り返し加速度的に増加する事が予想されます。 

 では、何故GDI専用エンジンオイルが必要なのか? 上記のように一つにはエンジン内部の汚れを少なくするためです。 エンジンオイルに気化しにくいが気化した成分は燃えやすい基油を使用して、ブローバイガス等から来るエンジン内部の汚れを防ぐようなオイルが必要です。 さらにGDIでは加速時に黒煙が出やすいので、この黒煙は、エンジンオイルに混入し摩耗を起こす原因となるため、通常のガソリンエンジンオイルより分散剤を多めにしカーボンの粒子がオイル中で凝集して油幕より大きくならないようにする必要があります。 (あまり知られていませんが、カーボン粒子が凝縮(くっ付き合う)油膜より大きくなるとエンジンを磨耗させてしまいます。) また金属分や硫黄・燐を含む添加剤(清浄剤や耐摩耗剤‐‐‐Ca−スルフォネート、ZnDTP)等をできるだけ減らし、不燃物の少ないオイルがより適していると思います。 どちらかというと最近のCF-4などのディーゼルエンジンオイルの処方に近いものが必要です。

 三菱GDI専用オイルは、出光興産との極秘開発品と言われています。 合成油が使用されており、燃えやすく熱安定性が高く気化しにくいオイルで、添加剤も多分上記のような処方あると思われます。 この様に、GDI車には専用オイルを使用してエンジンの汚れと摩耗を防ぐ必要があります。 トヨタは特別なオイルを作っていませんが、たのエンジンと比較し、希薄燃焼を組み込んだD4では、5000Km毎の交換になっており、一般の1万Kmや1万5000Kmより短く設定しているのは分散性が落ちる前に交換させるのが理由でしょう。

 専用油使用である程度GDIの不調を遅らせる事は可能ですが、所詮ガソリン自体にはカーメーカーは手を付けられません。 エンジンオイルを専用にしても完全な対策にならない事はもうお判りでしょう。 つまり定期的なガソリン清浄剤の使用は不可欠といえます。

 さらに、もう一つ、直噴エンジンには欠点があります。 EGRやブローバイガスにより吸気バルブが汚れてしまいます。 すると吸気の流れを利用したタイプの直噴エンジンは、吸気側の汚れの影響が大きく、トヨタも、余計な吸気の乱れの影響を最小限にするシステムの一つとして開発したのが扇子形噴射ノズルのです。 これを少なくする為にも専用エンジンオイルは不可欠と言えます。 噴射ノズルが吸気側に無いため、 ガソリン添加剤ではこの問題は解決できないと信じられています。 しかしPEAの中には超高濃度での連続使用で効果が見られることが判っています。

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