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。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うものがある。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）を行うのが望ましい。一般に日本においては、単に「暖機運転」というと、こちらの方法を指す事が多い。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。しかし近年では環境問題から不要な排気ガスの排出を抑えるため、停車状態の暖機運転よりも低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。また、特に二輪車はエンジンを発電機のように使う事もある四輪とは違い、停止状態で長時間アイドリングを続けられるようには設計されていないので注意が必要である。後述する走行しながらの暖機運転が好ましいが、まだ一般には十分に浸透していないのが現状である。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してからエンジンを始動し、空気圧の上昇具合が正常か確認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。エア・タンクの空気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だが、近年の大型自動車では、駐車ブレーキを空気圧で解除する構造（ホイールパーク）で、極端に空気圧が不足した状態での走行による危険を防いでいる。始業点検時にエアタンクの空気を抜かず、前日の空気の残りで走行を開始すれば暖機運転を省略できるが、エア・ブレーキ系統の点検を省略しているわけなので、危険である。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。小型船舶においてはトラックなどと変らないが、大型のディーゼルエンジンは全体が温まるまでに時間がかかり、冷えたまま動かすとエンジンの場所によって大きな温度差が出来てエンジンが壊れる原因になるため始動する前に外部動力による暖気が必要になる。まず、始動する前に冷却水とオイルをボイラーで温めてポンプで強制循環させてエンジン全体を外部から加熱する。この時にエンジンを電気モーターや小型のエンジンなどの外部動力で回転させてシリンダーを暖める「ターニング」を行う。十分に温まったところでエンジンの吸気装置を動かして圧縮空気を送り込み始動する。この作業は大型エンジンほど長くなり、大型船舶では暖機運転に３０分以上を要することが珍しくない。

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