エンジンの冷却水は「水」ではダメってマジ?? 腐る可能性も!? 「クーラント」の大切さとは
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ベストカーWeb より
エンジンを冷やすために使う水は、水道水でもいい? それともダメなのか、と思ったドライバーもいるのではないだろうか(え? いないかも?)。そこで今回は冷却水についてやさしく解説! そもそもなぜ専用液「クーラント」が必要なのだろうか?
文/高根英幸
アイキャッチ写真/nikkytok-stock.adobe.com
写真/Adobe Stock、TOYOTA
■真水ではダメ?? エンジンを冷やすために使うべきものとは?
昔のVWやポルシェだけでなく、ホンダやスバル、トヨタにも空冷、すなわち空気でエンジンを冷やす方式のクルマは存在した。
けれどもクルマが高性能、高効率化を追求していくことで空冷は廃れ、水冷方式ばかりになったのだ。
水冷と言うのは文字通り冷却水でエンジンを冷やすものだが、最終的には冷却水はラジエターによって空気と熱交換される。
「ならば空冷でいいじゃないか」とホンダの創業者本田宗一郎氏は空冷にこだわったという逸話も残されている。
しかし、水冷はエンジンの温度を安定させる能力が圧倒的に高く、オーバーヒートを防止するだけでなく燃焼室周りの温度を一定に保つために、とても都合がいいシステムなのだ。
水は熱エネルギーを蓄える能力に優れていて、熱を安定的に利用するには水冷は絶好のシステムなのである。
それなら普通に水を冷却水として利用すればいいじゃないか、と思う人もいるだろう。水なら安いし、継ぎ足すのも楽だ。
実際、競技用のマシンの冷却水には真水が使われていることも多かった。頻繁にエンジンを分解整備するようなクルマでは真水の方が都合が良かったこともあったからだ。
しかし真水は、つまり水道水はエンジンに対していい影響ばかりを与えてくれる訳じゃないのだ。
■水道水では冷却系の金属を腐食させて、目詰まりの原因に!
水は熱以外にも色々なものを取り込める能力が高い。だから洗浄には水が多用される。
洗剤を使うと汚れは落ちる効果は高まるけど、最後は水で洗い流すのも水には洗浄効果があるからだ。
水道水をエンジンの冷却系に利用するのは短期間、適した条件下であれば大丈夫だが、長期的には色々と問題が生じるのだ。
長期的に水を使用すると、まず冷却系内部の金属が腐食してしまう。これは水の洗浄効果に加え、水道水に含まれる塩素が影響している。
だから件の競技用マシンでは、走行が終わったら冷却水を抜いてしまっていた。保管時には水が入っていない状況にして、水路内部の腐食を防いだのだ。
そんなことはナンバー付きのクルマではちょっと無理だ。そこでクーラントという専用の冷却水が開発されたのである。クーラントには防錆効果があり、長期間水路の腐食を防いでくれる。
水路が腐食すると、ラジエターのチューブが目詰まりを起こしてしまうようになる。
アルミや真鍮でできているラジエターは腐食に強いが、それでも完全に錆びない訳ではなく、表面を薄い酸化膜で覆うことで腐食が進行するのを防ぐ性質がある。
そうした酸化膜や鉄部品などを腐食させて水が取り込むと、水路の一部にそうした汚れが堆積してしまう。狭いラジエターチューブの周囲は特に堆積しやすく、目詰まりを起こしてしまうのだ。
■LLCは不凍液としての役割も大きい
また水は0度で凍ってしまう。冬季、気温が0度以下になるところは、日本にはたくさんあるが、そこに駐車して水路内部の冷却水が凍ってしまうと、最悪エンジンのブロックを破壊することもある。
水は凍って固体になると膨張する特性があるからだ。
そこまでいかなくても、ラジエターホース内部の冷却水が凍ってしまうことで、一時的に冷却水が循環せずオーバーヒートを起こすこともあるのだ。
そんなことを防ぐため、クーラントは氷点を下げる効果のあるエチレングリコールやプロピレングリコールが主成分になっている。
水での希釈割合によって氷点が変わってくるので、寒冷地では原液で使い、それ以外の地域では必要に応じて水と混合して使うことになる。
これらは沸点も水より高いので、オーバーヒートも起こしにくくなる。また冷却系の水路は密閉されて、外気より圧力が高められている。
これは沸点を高める目的で、これにより高地など気圧の低いところに行ってもオーバーヒートしにくいようになっているのだ。
しかし沸点を上げても、エンジンの水路の壁はなかなかの高熱だ。そのため壁面に接するクーラントは沸騰してしまう。
また温度がそこまで上がらなくてもウォーターポンプで攪拌(かくはん)されたり、水路内部での乱流でも気泡は発生する。
気泡は断熱効果が高いので、水路内部で発生してしまうと冷却水との熱交換が上手くいかなくなってしまう。
そこでクーラントには、消泡剤という気泡を素早く解消させる成分も追加されているのだ。
凍結防止に錆止め、沸点上昇に消泡、こうした効果を長期間維持してくれるのがLLC(ロングライフクーラント)で、国産車ではさらに長期間交換不要なスーパーLLCが使われている。
これは7年~10年もの間、利用できるという非常に耐久性に優れたクーラントだ。
クルマが長期間メンテナンスフリーを実現したのも、こうしたケミカル類の進歩のおかげが大きい。しかし3回目の車検でも交換しない場合、スーパーLLCでも防錆効果や消泡効果が低下していく。
■冷却水の色は大丈夫か? エンジンルームを確認してみよう!
エンジンルーム内にはクーラントのリザーバータンクがあるので、エンジンが冷えている状態の時にキャップを開けて中のLLCを覗いてのぞいてみるといい。
濁ってきたり、色が変わっている(スーパーLLCならキレイな水色やピンク)ようなら、寿命のサインだ。
そうなる前に定期的に交換することで、エンジンの良いコンディションを維持することを心がけよう!