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有鉛ガソリン仕様について

昭和40年代以前の旧車は、その殆どが有鉛ガソリン仕様です。有鉛ガソリンは廃止されましたが、その経緯、日産車の対応方法等についてまとめてみました。

1.有鉛ガソリンとは

4エチル鉛を添加したガソリンのことを一般に有鉛ガソリンと言います。4エチル鉛を入れる目的は主に2つ。

  1. エンジンのバルブシート保護
  2. オクタン価*の調整

バルブシートは燃焼室と吸排気ポートとの境にあるので、オイルで潤滑する訳にはいきません(といっても2ストではやってますが)。ここは高温かつバルブ開閉時の衝撃で磨耗しやすい環境にありますが、鉛がクッションの役割を果たし磨耗を防止しています。バルブシートは少々材質が軟らかいほうがバルブとの密着が良く、シート面の加工精度が多少低くても気密性が保てるのです。よって軟らかい材質のバルブシートを採用し、鉛のクッション効果に頼っていたと言えます。
また、4エチル鉛を添加する事でオクタン価が比較的容易に調整できる利点もあり、当時はハイオクガソリン(ハイオクタンガソリン、プレミアムガソリンとも言う)のみならず、レギュラーガソリンにも添加するのが常識でした。

*:オクタン価・・・簡単に言うと、ノッキングなどの異常燃焼のし難さを示す数値。数値が大きくなれば耐ノック性が強くなる。現在販売されている無鉛ハイオクガソリンは98前後(無鉛レギュラーガソリンは90前後)。ガソリンエンジンは圧縮比を上げると、燃焼効率が上昇し出力が向上するが、ノッキングを起しやすくなるのでオクタン価の高いガソリンを指定する必要がある。

2.廃止のキッカケ

昭和45年5月、東京都新宿区の牛込柳町交差点で発生した「鉛中毒事件」がキッカケと言われています。その後、産業構造審議会、無鉛ガソリン推進協議会等で無鉛化の検討がされ、昭和49年11月24日付通産省通達「ガソリン無鉛化対策について」により内容が公開、実施される事になりました。

3.無鉛化

昭和49年11月24日付、通産省通達「ガソリン無鉛化対策について」で決定された内容の骨子は以下の通りです。

3−1 ガソリンの供給

  1. レギュラーガソリンは昭和50年2月1日生産分から無鉛化される。
  2. 無鉛レギュラーガソリン生産以降、有鉛レギュラーガソリンの残存期間があるが、2週間〜3ヶ月で無鉛に切り替わる。
  3. 完全無鉛化の実施時期については鉛の環境基準等を配慮して検討する。

またハイオクガソリンについては95以上、レギュラーガソリンは88以上(89〜92)にハイオクタン価成分を多く配合してオクタン価を保ち、組成については排出ガス中の有害成分を増大させないように芳香族等極力増さないようにする。

と言う事です。後半がやや難しい表現ですが、昭和50年2月からレギュラーガソリンのみオクタン価を低下させる事無く無鉛化、ハイオクガソリンはとりあえずは有鉛で継続生産となりました。当時はオクタン価を約95以上にするには鉛に頼るしかありませんでした。ハイオク仕様のエンジンにレギュラーガソリンを入れてしまうと、ノッキングが発生しエンジンが破損します(現在の電子制御エンジンは、ノック回避制御が組み込まれているので破損の心配はない)。この背景からすぐに廃止できませんでした。昭和62年に有鉛ハイオクが廃止*されるまでの間は、レギュラー=無鉛、ハイオク=有鉛と言う供給体系だった為、「有鉛ガソリン=ハイオク」の概念が定着してしまったと思われます。無鉛化が騒がれる前はレギュラーも有鉛だったのです。

*:有鉛ハイオクも鉛の含有量は昭和50年以降減少し続け、当初は15%あったものが、昭和58年頃には約1/10の1.5%程度までになっていました。

3−2 自動車に関する措置

  1. 各自動車製造及び販売会社は、自己の保有する自動車について該当するステッカーを貼付する。
  2. ステッカーの種類は「無鉛車」「有鉛車」「高速等有鉛車」「混合使用車」の4種類とする。
  3. 各自動車販売会社ではガソリンの適切な使用方法、安全走行上の注意等をユーザーに知らせる為のPR、相談窓口等を設定する。

給油口付近に貼るステッカーはこの時からなんですね。

4.無鉛化の弊害

冒頭でも触れた通り、有鉛ガソリンはバルブシート保護の効果がありました。これを無鉛化したガソリンで使用すると、オクタン価さえ間違っていなければすぐに不具合には至りませんが、長期間使用し続けるとバルブシートの異常磨耗(リセッション)が発生します。
つまり有鉛ガソリンの鉛はシート面に付着して金属同士の接触を避けていましたが、これがなくなった為、

バルブシートが磨耗

バルブ閉時のバルブ位置が上昇する

バルブクリアランスの詰まり、突き上げ状態

バルブが全閉できず圧縮抜け

となりエンジン不調となります。これはあくまでも長期的に見た場合であり、すぐには発生しません。

4−1 無鉛化対策

無鉛対策車はバルブシートの材質が変更されています。無鉛対策用バルブシートは耐熱、耐磨耗性に優れた特殊合金鋼を採用しており、これはLPGエンジンに使用されていたものを流用していたりもします。

バルブシートの磨耗は、エンジンの回転速度に比例し、ヘッドの放熱性の観点からアルミ製ヘッドのほうが鋳鉄製ヘッドよりも有利です。

以上から、未対策エンジンの場合はエンジンの種類や用途等で3種類に分類し、無鉛・有鉛の混合をしたり定期的にバルブクリアランス調整をしながら使用する事になりました。

5.ガソリンの使用方法

昭和49年11月24日付通産省通達「ガソリン無鉛化対策について」を元に、日産では同11月末に以下のような対応方法を発表しました。

ステッカー ガソリン使用方法 該当車両
無鉛ガソリン オクタン価 エンジン仕様及び車両用途

無鉛

常時無鉛ガソリンでOK。 対策済み レギュラー 無鉛対策レギュラーガソリンエンジン全車
高速有鉛
100km/h以下の速度及び規定以下の積載量なら無鉛レギュラーガソリンでOK。
ただし走行距離が15,000km毎にバルブクリアランスの点検、調整が必要。
未対策 レギュラー アルミ製ヘッドのエンジンを搭載した乗用車(含、バン)
平坦路なら常時無鉛ガソリンでOK。ただし高速道路2時間以上または峠などの山道3時間以上の走行または常時高速(80km/h〜)走行する場合は有鉛ガソリンを3分の1程度混ぜる必要アリ。 未対策 レギュラー
  • 鋳鉄製ヘッドのエンジンを搭載した乗用車(含、バン)
  • アルミ製ヘッドのエンジンを搭載したトラック
混合

常時有鉛ガソリンを3分の1程度混合する必要アリ。

未対策

レギュラー

鋳鉄製ヘッドのエンジンを搭載したトラック

有鉛
常時有鉛プレミアムガソリンを使用する必要アリ。 未対策
&対策済み
ハイオク ハイオクガソリンエンジン全車(対策有無問わず)

 

更に、高速有鉛でかつアルミ製ヘッドのエンジンを搭載した乗用車は、右のようなステッカーが運転席内張りに貼付されていました。

6.無鉛対策車

自動車の無鉛対策は昭和47年3月生産分から義務付けになりました。従って、昭和46年生産までの車両は全車有鉛仕様、47年3月生産以降の車両は全車無鉛仕様です。一般的に、昭和48年の排ガス規制で盛り込まれたアイテムだと思われていますが、それよりも前です。
また無鉛対策は、ハイオク仕様エンジンにも実施されています。ただし、当時はハイオクガソリンの無鉛化は技術的に不可能でしたから、無鉛対策済みエンジンでもハイオクガソリンを使用させる意味で、「有鉛」の赤いステッカーが貼られていました。

有鉛車か無鉛対策車かは、車台番号で判別できますが、移行期間中(昭和47年初め)は組立ラインに有鉛エンジンと無鉛エンジンが入り乱れていた時期があったので、エンジンのユニット号機(ユニットNo)で確認すれば間違いないです。無鉛化されてから30年以上経過した今、現存する車両もエンジンを載せ替えていたりしている場合もあるので、このほうが理に適ってます。

それでは有鉛仕様から無鉛対策を行った時のエンジンのユニット号機をご紹介します。

エンジン型式別無鉛対策開始エンジンユニット号機一覧表(主要エンジン)
エンジン型式 ガソリン仕様 対策開始エンジンユニット号機 代表車種(車両型式)
Y40 レギュラー
ハイオク*1,2
Y40 - 002505  プレジデント(150)
H30 レギュラー
ハイオク*1,2
H30 - 025520  プレジデント(150)、ニッサントラック(C80)
L26 レギュラー L26 - 001196  セドリック・グロリア(230)
L24 レギュラー L24 - 084927  フェアレディZ(S30)
L20 レギュラー
ハイオク*1,2
L20 - 356462  セドリック・グロリア(230)、ローレル(C30)、フェアレディZ(S30)
 スカイライン(C10)、ブルーバードU(610)
H20 レギュラー H20 - 374343  セドリック・グロリア(230)、キャブオール(C240)、クリッパー(655)
G20 レギュラー G20 - 027931  ローレル(C30)
G18 レギュラー G18 - 189259  ローレル(C30)、スカイライン(C10)
L18 レギュラー
ハイオク*1,2
L18 - 038212  ブルーバードU(610)
L16 レギュラー
ハイオク*1,2
L16 - 167638  ブルーバード(510)、ブルーバードU(610)
G15 レギュラー G15 - 271933  スカイライン(C10)
J15 レギュラー J15 - 156080  ダットサントラック(620)
J15 - 136469  キャブスター(A321)
L14 レギュラー L14 - 043243  ブルーバード(510)
A12(FR車用) ハイオク*1,2 A12 - 613858  サニー(B110)
レギュラー A12 - 638894  サニー(B110)
A12(FF車用) レギュラー A12 - 808954  チェリー(E10)
A10 レギュラー A10 - 061133  チェリー(E10)
A10 - 828286  チェリーキャブ(C20)
*1: ハイオク仕様かレギュラー仕様かの判別は、エンジンルーム内のモデルナンバープレートに記載されている「最高馬力」とキャブ仕様か、セットされている点火時期で判断する。
 
*2: ステッカーは「有鉛」となるが、上記ユニット号機以降であれば、バルブシートは無鉛仕様となる。
モデルナンバープレート
L型エンジンのユニット号機打刻位置(丸印部)
打刻位置拡大

7.未対策車の現在の使用方法、点検、整備について

7−1 現在の使用方法

基本的には、昭和49年11月末に発表した日産の対応方法に準じます。しかし有鉛ガソリンは昭和62年に国内では生産廃止となり、無鉛ハイオクガソリンが昭和58年から登場していますので、これらを考慮すると以下の様に対応すると良いと思います。

ステッカー 使用方法
高速有鉛
  • 無鉛レギュラーガソリンを使用する事。
  • 無鉛ハイオクガソリンはエンジンの要求オクタン価とマッチせず、点火時期や圧縮比等のエンジンのセッティング変更をしない限りは使用する必要はない。
  • バルブリセッション防止用の添加剤が入手できれば使用すると良い(特に高速走行時)。
  • 15,000km毎にバルブクリアランスの点検、調整を行う。
混合

有鉛
  1. 無鉛対策エンジンユニット号機以前の場合
    • 無鉛ハイオクガソリンを使用する事。(レギュラーガソリンの使用はエンジン破損に繋がるので厳禁)
    • バルブリセッション防止用の添加剤が入手できれば使用すると良い(特に高速走行時)。
    • 15,000km毎にバルブクリアランスの点検、調整を行う。
  2. 無鉛対策エンジンユニット号機以降の場合 (本来は無鉛対策車だが「有鉛」ステッカー貼付車)
    • 無鉛ハイオクガソリンを使用する事。(レギュラーガソリンの使用はエンジン破損に繋がるので厳禁)
    • このエンジンは無鉛対策済みなので、無鉛ハイオクを使用してもバルブリセッションの心配はない。
      (有鉛ステッカーが貼ってあるのは、当時のハイオクは有鉛しかなかったから)

いずれの場合もエンジン側の要求オクタン価にマッチした無鉛ガソリンを使用するのが基本です(当たり前か・(笑))。バルブクリアランスは「詰まり側」に変化する傾向があるので、詰まり過ぎて突き上げ状態にならないように定期的にメンテナンスをしていれば大丈夫です。

7−2 バルブクリアランス点検・調整

クドイですが有鉛仕様エンジンに無鉛ガソリンを使用していると、バルブシートの磨耗が有鉛ガソリン使用時よりも早く、バルブクリアランスが詰まっていきます。これが進行すると、バルブが全閉しなくなり、以下のような現象が発生します。

いずれの場合も急には発生しませんが、該当する現象が発生する場合は、バルブクリアランスの点検、調整が必須となります。

ただし、バルブクリアランスの調整は限度があります。L型6気筒の場合、新車時から1.5mmまで変化させたところが限度値と言われていますが、これを超えても10回分くらいはOKだそうです。

7−3 バルブシート交換

バルブシートを無鉛用の特殊合金鋼タイプに変更すれば、エンジン自体を無鉛化対策した事になります。バルブシートを交換するには、シリンダーヘッドを取り外し、エンジン加工業者(通称:ボーリング屋 or 内燃機屋)へ交換を依頼すればやってくれます。しかし、実際は有鉛車だからと言ってもあまり神経質になることはなく、バルブクリアランス調整が効かなくなった時点で検討すれば十分です。バルブクリアランス調整代が無くなった=十分走行距離が伸びた、と言う事になり、たとえ無鉛エンジンであったとしてもヘッドオーバーホールが必要な時期です。従ってヘッドオーバーホールのついでにバルブシートを交換すれば一石二鳥であり、適切なメンテタイミングと言えます。

 

このページをアップする前(2000年前後)、 有鉛ガソリン仕様車に対する情報は間違ったものも多く、必ずしも十分ではない様に思いました。そこで当時の資料を入手できたのでので、これをもとに現在の視点からまとめてみました。このページのアップ後、有鉛ガソリン関連のWebサイト記事は当サイトを参考に作成されたと思われるものが多数アップされています(ウィキペディア等)。これにより間違った情報はかなり少なくなったと思います。旧車と上手く付き合う予備知識として活用されては如何でしょうか。

 

参考文献

日産サービス回章 No.700 (昭和49年11月)

 

有鉛ハイオクガソリン国内供給廃止時期、無鉛ハイオクガソリンの国内供給開始時期について、Mさんより情報を戴きました。ご協力、厚く御礼申し上げます。

オマケ

情報提供いただいたMさんより、ステッカー画像を加工したものを送っていただきました。お遊びになりますが、こんな感じに加工して実車に貼ってみるのもいいカモ。

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