エンジン水温とクーラントの沸点の関係を正しく理解する：ラジエーターキャップ圧と沸点、アルミエンジンの耐熱性とは？

峠越えやスポーツ走行など高負荷の場面で気になるエンジン水温の問題。今回は「標高と水温管理」「ラジエーターキャップによる沸点の変化」「アルミエンジンの耐熱性」など、混乱しがちな冷却系の基本をわかりやすく解説します。特に初心者やメカに詳しくない方でも理解できるよう、実例とともにご紹介します。

標高が上がると沸点が下がる？その理由

標高が高くなると気圧が下がります。水の沸点は圧力に依存するため、気圧が下がるほど水やクーラントの沸点も低くなります。例えば標高2,000m地点では、気圧は平地の約0.8気圧になり、沸点もそれに応じて下がります。

これはエンジンの冷却系にも影響を与えます。特に旧車や冷却系が劣化した車では、標高の高い峠道でオーバーヒートを起こしやすくなるので注意が必要です。

ラジエーターキャップには「圧力弁」が付いており、冷却系を密閉することで内部の圧力を高め、沸点を引き上げています。標準的な0.9kg/cm²のキャップでは、水の沸点は約125℃程度にまで上昇します。

圧力が高いキャップ（例：1.1kg/cm²）ではさらに沸点が上がり、最大130℃程度まで耐えられる設計も可能です。もちろん、クーラント（LLC）には防錆成分や凍結防止剤が含まれており、純水よりも高い沸点を実現します。

なお、これはあくまで圧力が保たれている状態での数値です。経年劣化やホースの亀裂によって圧力が漏れると、実際の沸点は下がってしまいます。

近年の多くのエンジンブロックは軽量化のためアルミ合金が採用されています。アルミ素材自体の耐熱限界は200℃以上ありますが、実際のエンジン設計では水温120℃程度まで耐える構造となっているのが一般的です。

ただし、これは冷却系が正常に作動している前提であり、連続的に120℃を超えるとパッキン類やセンサー類が先に損傷を受けるリスクが高まります。

市販されている安価なLLC（ロングライフクーラント）でも、基本的な性能は一定水準をクリアしています。標準的なエチレングリコール系のLLCなら、キャップ1.1kg/cm²時において130℃前後の沸点を確保できるのが一般的です。

ただし、耐久性や腐食防止性能、添加剤の成分には差があるため、定期的な交換が前提になります。目安としては2年または2万kmごとの交換が推奨されます。

峠越えやスポーツ走行では、気圧や沸点の変化を意識した冷却管理が重要です。ラジエーターキャップの圧力設定は沸点を引き上げるための重要な要素であり、キャップの選定やメンテナンスによって冷却性能は大きく左右されます。

また、アルミエンジンは120℃程度の水温まで設計上は耐えますが、できるだけ100℃前後に収めておくことが望ましいです。正しいクーラントの選定と冷却系の整備で、エンジンの健康を長く保ちましょう。