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クランクシャフトとは?カムシャフトとコンロッドの構造上の関係からオイル漏れまで

クランクシャフトとは、エンジン内部にある構造物ことで、ピストンの上下運動を回転運動に変える部分に使用されています。本記事では、クランクシャフトと密接に関係するカムシャフト、コンロッド、タイミングベルトなどの構造から、オイル漏れまでをまとめてお伝えします。

クランクシャフトの動画

クランクシャフト、カムシャフト、コンロッドなどの構造を簡単に解説

シリンダー

エンジンは内部で燃料を爆発させ(内燃機関と呼ばれるのはこのため)タイヤを回すのが自動車。シリンダーは、爆発をさせる部屋=筒(シリンダー)のことを言います。

ピストン

車のエンジンにおいては、爆発を受け止める部分がピストンとなります。

コンロッド(コネクティングロッド)

爆発力を受け止めるピストンはロッド(棒)でクランクシャフトと繋げています。コンロッドはピストンと同じ上下運動を行います。クランクシャフトと繋げることを「コネクティング」といいます。

略された「コンロッド」で呼ばれることが多いですが、正しくは「コネクティングロッド」です。

クランクシャフト

クランクシャフト

本記事冒頭文と重複しますが、コンロッドの上下運動を受け止めて回転運動に変換する部分となります。

クランクシャフトは、軸となるクランクジャーナル、コンロッドとつながるクランクピン、クランクピンとクランクジャーナルをつなぐクランクアームで構成されています。

また、クランクアームにはピストン運動とコンロッドの運動が発生させる慣性力を打ち消すためのバランスウエイト(カウンターウエイト)が取り付けられています。

バランスウエイトは、水平対向エンジンのような特殊な場合を除き、ほとんどのエンジンに取り付けられています。

クランクシャフトの歴史は古い

クランク機構は中国の漢王朝の時代(紀元前206年~208年、日本では弥生時代) にすでにあったと言われています。一般的に広く使われるようになったのは12~13世紀ごろのアラビアの発明家、アル=シャザリがコネクティングロッドと組み合わせて使う構造を発明したという歴史があります。

タイミングベルト

タイミングベルトはクランクシャフトとカムシャフトをつなぎ、動きを連動させるものです。歯付ベルトをかみ合わせるベルトタイプのものや、ローラーチェーンによるタイミングチェーンなどがあります。

タイミングベルトが切れてしまうとエンジンが停止し走行不可能になり、最悪の場合、カムシャフトやバルブが損傷してエンジン交換となってしまう恐れがあります。推奨交換時期までに交換しましょう。

交換時期

一般的にタイミングベルトの耐用期間は約10万km、タイミングチェーンの耐用期間は約30万kmと言われていますが、タイミングベルトはゴム部分が経年劣化する事もあるため、10年の使用を目安に交換したほうが良い場合もあります。

交換費用

タイミングベルトの交換費用は車種によって変わりますが、およそ2万円~5万円ほどです。

タイミングチェーンとは?軽自動車などの車一覧から異音時の交換時期&費用まで

コンロッド

コンロッドはピストンとクランクシャフトをつなぐ部品です。コネクティングロッドを略してコンロッドと呼ばれています。常に動き続けている部品なので、エンジンの中でも特に軽さと頑丈さが求められます。

クランクシャフトオイルシールからのオイル漏れ

オイルシールの大きさは車種によって異なる
オイルシールの大きさは車種によって異なる
©phantom1311/stock.adobe.com

クランクシャフトはエンジンの回転をトランスミッションへ伝えるため、エンジン本体から飛び出る構造となります。このため、エンジン外部と内部の貫通するクランクシャフトの部分から、エンジンオイルが漏れないようにするため「クランクシャフトオイルシール」という部品が使用されています。

以下の場合は、クランクシャフトオイルシールが劣化し、隙間ができることでオイル漏れが発生する場合があります。

  • 走行距離が長くなっている
  • 経年劣化が進んでいる
  • 走行距離は短いが、高負荷の環境化での走行が多い

クランクシャフトオイルシールが劣化する時期は?

左が正常なオイルシール。劣化すると右のようになり、密閉性が損なわれ、オイル漏れの原因になることも。
左が正常なオイルシール。劣化すると右のようになり、密閉性が損なわれ、オイル漏れの原因になることも。
©rufar/stock.adobe.com

一概に、どれくらいの走行距離でクランクシャフトオイルシールが痛み出すのかの標準的な数字は出しにくいですが、おおむね、10万kmは持つことが多く、車種によっては、20万~30万km走行しても問題ない(例えば、トヨタ プロボックス、ハイエースなどの商用車は全体的に耐久性が高い)ことが多々あります。

自動車整備士などのプロでない限り、クランクシャフトオイルシールからのオイル漏れと断定することが非常に難しいものです。定期的なエンジンオイルのチェックをしておけば問題ありません。

エンジンオイル漏れの原因と対処法はこちらの記事から。オイルの減りが早いと危険かもしれません。

執筆者プロフィール
MOBY編集部
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新型車予想や車選びのお役立ち記事、車や免許にまつわる豆知識、カーライフの困りごとを解決する方法など、自動車に関する様々な情報を発信。普段クルマは乗るだけ・使うだけのユーザーや、あまりクルマに興味が...
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