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暖機運転(だんきうんてん)とは、機械を始動した直後などに低負荷での運転を一定時間行なうことをいう。単に「暖機」と呼ばれることもある。機械用語の一つであるが、自動車やオートバイ等を運用(運転)する際にも必要な知識の一つであることから、比較的一般的な用語でもある。

◆ 概要

暖機運転は、低負荷での運転により機械の構成部品同士の馴染みを促がし、各部の働きを滑らかかつ確実にするのが目的である。低回転低負荷の運転により、潤滑油を各部へ行き渡らせたり、機械が本来の性能を発揮できる状態になるように部品同士の間隙(クリアランス)を適正な状態へ導くこと、などを目的とする。

一般的には自動車やオートバイでの暖機運転が有名だが、コンピュータ用プリンターといった電気製品でも、起動時に自動的に暖機運転を行なうものがある。

◆ 自動車等での暖機運転

自動車やオートバイ等における暖機運転は、冷間始動の直後などにエンジン回転数や負荷を抑えた運転状態を一定時間維持して、エンジン等の各部の温度をある程度まで上昇させることをいう。

かつては、寒冷地や冬期といった寒冷な環境でエンジンに負荷を与える前の必須事項とされてきた。しかし近年では、チョーク弁の自動化や燃料噴射装置の燃料供給量自動補正機能などにより、冷間始動を意識せずに済む車種も増えている。だがその場合でも、エンジン各部が適正な温度に達するまでは負荷や回転数を抑えた走行暖機(後述)を行なうのが望ましい。

◇ 停車状態での暖機運転

一般に、単に「暖機運転」というと、こちらの方法を指す。エンジンを始動した後、停車したままアイドリング程度の回転数を維持し、エンジン各部が適度な温度に達するまで待つという方法である。エンジン各部が適度な温度に達したかどうかは、エンジンオイルの温度(油温)や冷却水の温度(水温)の変化、あるいはアイドリング時のエンジン回転数の変化、などを参考に判断する。

停車状態での暖機運転では原則として、アクセル(スロットル)は全閉の状態で行なう。暖機運転中に空ぶかしのような、スロットルの無闇な開閉によってエンジン回転数を上下させる行為は、高回転時の性能を重視したレース用エンジンでもない限り、その必要性はまったくないのが普通である。一般公道を走行する為のエンジンで、それを行なわないとエンジン回転数が安定しない(アイドリングを維持できない)のなら、それはエンジンかその補機類に何かしらの問題を抱えている可能性が高い。ただし当然ながら、チョーク弁等による燃料供給量補正での回転数の変化は、この限りではない。

近年では停車状態の暖機運転よりも、負荷や回転数を抑えた走行による走行暖機が推奨される場合が多い。これには、設計あるいは製造の精度が向上して、停車状態での暖機運転を行なわなくても問題なくなってきているという理由がある。しかし現在でもオートバイ等で採用例の多い空冷エンジンのように、冷間時と暖機後ではピストンとシリンダー壁との間隙(ピストンクリアランス)が大きく異なる熱膨張率の大きいエンジンでは、停車状態である程度まで暖機運転を行なって熱膨張を促してから走行による暖機運転に切り替えたほうが良い場合もある。

ただし、中型以上のトラック・バスのような空気ブレーキ採用車では、ブレーキ空気圧を確保するための暖機運転が必要である。取扱説明書では毎朝運行前にエア・タンクの弁を開放して空気をすべて排出するように定めているので、取扱説明書に従って扱うかぎり、毎朝10分以上の暖機運転が必要である。空気圧が上昇する前に仮に走行を開始すると、ブレーキが利かずきわめて危険である。近年の大型自動車では、主ブレーキを空気圧で作動させる一方で駐車ブレーキを空気圧で解除するという、主ブレーキと駐車ブレーキとで空気圧を逆に作用させる構造(ホイールパーク)で、空気圧不足による危険を防いでいるが、これにより停車暖機を省略しての走行の強行は不可能になった。

◇ 走行での暖機運転

近年では自動車やオートバイの暖機運転を、停車状態のアイドリングではなく、負荷や回転数を抑えた走行により行なうことが推奨される場合が多い。これは「走行暖機」とも呼ばれ、以下のような理由による。

・ 停車状態で暖機運転を行なうよりも省燃費である。冷間時は燃料供給量を増やす補正が行なわれている為に、通常のアイドリングストップ以上に効果がある。

・ エンジンの高性能化が進み、負荷や回転数を抑えても充分に走行可能な車両が多い。

・ アイドリング程度のエンジン回転数ではオイルポンプの回転数も低く、暖まっていない粘度の高いオイルを潤滑経路の末端まで圧送できない場合がある。始動直後の油圧計は高い値を示すが、これは計測部位がポンプの直後に配置されている為であり、クランクシャフトやカムシャフトではまだ油圧が不足している可能性がある。

・ アイドリング運転ではエンジンにほとんど負荷が掛からない為に発熱量も少なく、なかなか温度が上がらない。また走行中とは温度の分布が異なる為に、理想的なクリアランスは得られない。

・ 冷間時はピストンクリアランスが大きく、クランクケースへの未燃焼ガスの漏出が多い。その結果オイルにガソリンが混入し潤滑性能の低下を招く可能性がある。そこで、できるだけ早くエンジンを暖めて適正クリアランスに近づける目的で走行暖機を行なう。

・ エンジン以外にも変速機、サスペンション、タイヤ等の暖機を必要とする部品は多いが、これらは停車状態では暖まらない。

・ 停車状態での暖機運転が完了してエンジンが充分に暖まっていても、走行開始直後はゆっくりとした速度、つまり負荷や回転数を抑えた慣熟走行を行なうことが望ましい為に、これと暖機運転を兼ねる意味もある。

◆ 関連項目

・ 冷間始動

・ 慣熟走行

・ エンジンオイル

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