あなたの車やトラックのガソリンまたはディーゼルエンジンは、道路を走行するために必要な力を生み出します。同時に、このエンジンは熱として失われる膨大な量のエネルギーを生成します。そして、この熱はエンジン内部の機構から取り除かれ、外部の空気に効率的に放出されなければなりません。
これはどのように起こるのでしょうか？古いVWビートル、シボレー・コルベア、またはポルシェを運転していない限り、あなたの車は水冷エンジンを搭載しているでしょう。また、内部に水通路、ウォーターポンプ、ラジエーターと呼ばれる熱交換器、そしてこれらを接続する柔軟なパイプ一式を備えたエンジンを持つことになります。
これらはどのように機能するのでしょうか？エンジンが回転すると、ウォーターポンプが冷却水をエンジンを通してラジエーターに循環させます。パイプがこの流体を運びます。運転するたびに、水はエンジンから熱を吸収し、ラジエーターを通る空気流にその熱を放出します。これにより、エンジンの過熱を防ぎます。
エンジンクーラントとは？
上記の説明では、「水」は冷却液を指す用語として使用されています。しかし、冷却液は水だけでなく、水と不凍液の混合物です。この混合物の技術用語はクーラントです。
簡単に言えば、クーラントはあなたの車のエンジンを冷却するために使用される液体です。今日の自動車用クーラントを正しく理解するには、かつてこの目的で使用されていた純水の特性をまず見る必要があります。
エンジンの冷却において、水は非常に良い特性を持っています。
- 非常に高い比熱容量を持っています。つまり、水はほぼすべての他の流体よりも単位体積あたりにより多くの熱を保持できます。
- かなり高い沸点を持っています。
- 驚くほど低コストで事実上どこでも入手可能です。
これら3つの要因が、自動車が登場した1900年代初頭に水を冷却液の選択肢としたことは疑いありません。しかし、水だけを使用することにはいくつかの問題があり、当時も今も究極のエンジンクーラントとしては劣っていました。
- 水の凝固点は華氏32度であり、世界中の高緯度地域の気候で使用されるエンジンには適していません。
- さらに悪いことに、凍結すると膨張します。この性質により、冬に水だけで冷却されたエンジンはひび割れる可能性があります。また、ラジエーター内部で凍結し、この高価な部品を簡単に破壊することもあります。
- 水は、エンジンやラジエーターで一般的に使用される材料との腐食（金属酸化物または錆の生成）を促進します。
エンジン開発のごく初期から、化学者は水をより適切な冷却液にするために添加化学品で修正し始めました。これらの添加剤は、上記の水の欠点を克服すると同時に、冷却効果をもたらす水の利点を保持することを目的としていました。
水を理想的な冷却液にする
エンジン冷却の歴史の初期において、最大の問題はクーラントの凍結でした。そして化学者はすぐに、メチルアルコール（メタノール）を水と混合することで凝固点を下げられることを発見しました。メタノールは、不凍液と呼ばれる最初のクーラント添加剤でした。
残念ながら、この不凍液は水の沸点も下げ、新たな重大な問題を引き起こしました。純水は華氏212度で沸騰します。エンジンは華氏212度以上の動作温度に達し、水を簡単に沸騰させることができます。メタノールを使用した不凍液による沸点の低下は許容できませんでした。
次の進歩は、グリセロールと呼ばれる化学物質でした。これは水の凝固点を下げましたが、華氏-36度までしか効果がありませんでした。すべての冬の気候条件に対して十分ではありませんでした。さらに優れた製品が必要でした。
1926年、化学者は持続可能な解決策を見出しました。エチレングリコールと呼ばれる石油由来の誘導体です。水に添加すると、エチレングリコールは凝固点を十分に下げるだけでなく、沸点も上昇させます。エチレングリコールは、内燃機関の新たな不凍液の選択肢となりました。
エチレングリコールの比熱容量は水の約半分です。したがって、水に添加されると、与えられた体積のこの冷却混合物が保持できる熱量は減少します。冷却システムは、水だけが運ぶのと同じ量の熱を伝達するために、より高い流量のこのクーラントを循環させなければなりません。
さらに、純粋なエチレングリコールは口当たりが良く、有毒です。あなたの車からこの特定の不凍液混合物が車道に漏れると、有毒な水たまりが残る可能性があります。隣の家の子犬がその味に惹かれて舐め、悲しい結果を招くかもしれません。このような惨事を避けるために、クーラントの漏れは常に清掃してください。
プロピレングリコール、不凍液のより新しい第二の選択肢も、自動車冷却の目的でうまく機能します。そして適量では、無毒です。しかし、クーラント混合物で使用されると、時間の経過とともに細菌や真菌の増殖を起こしやすいです。特別な添加剤がこのリスクを最小限に抑えます。
2012年、アメリカの不凍液メーカーは、毒性の問題を緩和するために、自社の不凍液製品に苦味のある化学物質を添加することに同意しました。これは完全な成功とはなりませんでした。
このため、プロピレングリコールの使用は拡大しました。1926年に自動車用不凍液としての使用が廃止された化学物質、グリセロールは、最近、エチレングリコールの可能な無毒代替品として再検討されています。
不凍液メーカーは、不凍液の寿命を延ばし、腐食を最小限に抑え、ウォーターポンプの性能を向上させ、泡立ちを減らすために独自の添加剤を使用しています。
あなたがフードの下で時々気づいたかもしれない特徴的な不凍液の臭いは、一般的な腐食抑制剤、トリルトリアゾールから来ています。この添加剤の副次的な利点は、敏感な鼻で不凍液の漏れがしばしば簡単に検出できることです。
私が使用するクーラントは重要ですか？
はい、絶対にそうです。あなたの車やトラックのオーナーズマニュアルは、この点について正確なアドバイスを提供します。この指示を無視すると、将来的に多額の修理費用がかかる可能性があります。
異なる種類のクーラント
人気のある自動車部品店は、17種類の異なる自動車・トラック用不凍液を販売しています。ここでは、この目まぐるしい範囲を、小売店の棚で見つけることが期待される基本的な不凍液の種類と色にグループ化してみます。
さらに、純粋な不凍液か、不凍液と水の50-50混合液かを選択する必要があります。
純粋な不凍液は、車の冷却システムに注入する前に蒸留水と混合する必要があります。50-50混合液はほとんどの冬の気候で機能し、華氏-35度までの凍結を防ぎます。極寒の気候では、不凍液対水の60-40混合液を使用して、低温での凍結保護を提供できます。
さらに、空の冷却システムを100%不凍液、つまり水を添加していない不凍液で満たさないでください。この状況では、未希釈の不凍液は50-50混合液で達成される華氏-35度ではなく、約華氏10度で凍結します。
不凍液の色と種類を見ていきましょう。クーラントは色付けされており、エンジン内のクーラントを識別するのに役立ちます。これは間違ったクーラントを追加するのを避けるのに役立ちます。さらに、鮮やかな色が失われることは、クーラントが寿命の終わりに近づいていることを示すことがあります。
#1 – IAT（無機酸技術）
典型的な色： 鮮やかな緑色
これは最も古いクーラント混合物で、すべての国内自動車メーカーによって約1994年まで、フォードなどの一部のブランドでは2002年まで使用されていました。
アジアおよびヨーロッパの自動車メーカーは、1990年にこの混合物の使用を中止しました。リン酸塩とケイ酸塩を含み、鋳鉄製エンジンブロックおよび銅またはアルミニウム製ラジエーターでかなりうまく機能します。
IATクーラントは、2年または36,000マイルごとに洗浄および交換する必要があります。これらの制限を超えてエンジン内に放置されると、避けられない閉塞固体の形成により冷却システムの性能が低下する可能性があります。ヒーターコアの閉塞は、定期的に交換されなかった場合、何年も前にはこのクーラントでは珍しくありませんでした。
#2 – OAT（有機酸技術）
典型的な色： オレンジ、赤、青、または濃緑色
このタイプのクーラントはリン酸塩やケイ酸塩を含まず、1994年以降に製造されたほとんどの国産車に見られます。クーラントの寿命が5年または150,000マイルに延長されることは、これらのクーラントの利点です。
#3 – HOAT（ハイブリッド有機酸技術）
典型的な色： 黄色、ターコイズ、ピンク、青、または紫
これらのクーラント混合物はIATタイプとOATタイプの中間に位置し、ハイブリッド有機酸技術（HOAT）製品と呼ばれます。HOATは、新しいクライスラーの製品およびヨーロッパおよびアジアの車両に一般的に使用されています。
#4 – デックスクール
典型的な色： オレンジ
デックスクールはOATタイプの一種で、1995年にGM車向けに開発されました。オーナーが誤って緑色のクーラントをデックスクールシステムを含むシステムに追加すると、頻繁に閉塞が発生しました。
他の点では、デックスクールは許容できるクーラントですが、他のタイプの不凍液と決して混合してはいけません。
自動車メーカーブランドの不凍液
あなたの最近の国産または外国製の車種にとって、ディーラー部品カウンターで不凍液を購入することが最良の選択かもしれません。そうすることで、不凍液の仕様やガロン缶のラベルに記載されている使用制約を解釈する必要がなくなります。
少し高くつくかもしれませんが、あなたの車に特別に配合されたクーラント処方を使用しているという確信も得られます。
私の車にはどのタイプのクーラントが必要ですか？
あなたの車は、必要なクーラントのタイプをメーカーから受け取っています。その寿命の間、同じタイプのクーラントを使用する必要があります。タイプはあなたのオーナーズマニュアルに指定されています。
不凍液を購入する必要がある場合、資格のある自動車部品の専門