クルマに関する単位のお話
Ａ：馬力（ｐｓ）とトルク（ｋｇ・ｍ）の話馬力（仕事率の単位）も最近は ＫＷ を使いますがまだまだ ＰＳ の方が一般的です
１ｐｓ＝０．７３８ｋｗ １．３５５ｐｓ＝１ｋｗ
分かっているようで分からないのが トルク（ｋｇ・ｍ）です
「トルクの大きい車の方が低速で力がある」などと言いますが
その「力」とはなんなんでしょうか
トルク： 回転させようとする力をいう
１ｋｇの物体を１ｍ棒の先に付け持ち上げる事の回転力を 「１ｋｇ・ｍ」という
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| Ａ：トルク | Ｂ：ピストンとコンロッド |
回転をチカラで表します
Ａ図： １ｍの棒を力一杯ひねったら１ｋｇを指したとしますこれが１ｋｇ・ｍです
逆にいえば１ｋｇの錘（黄色い四角）を下がらないように固定する力
（赤い矢印の所）が１ｋｇ・ｍです （ですからひねるチカラ＝トルクですね）
Ｂ図： エンジンはピストンにコンロッドが繋がっています（もっと複雑ですが）
それがクランクシャフトに繋がっています
ピストンが一往復すればクランクシャフトが一回転します（吸入、圧縮、爆発、排気）
エンジンの出力は回転する力によって外部に出ます これがエンジンのトルクです
Ｂ図のピストンは４個あります これは４気筒です（＾＾） ６個あれば６気筒ですね
４サイクルエンジンは 吸入、圧縮、爆発、排気を繰り返します
１個だけだとものすごい抵抗ですが４個のピストンが互い違いに動けば
（クランクシャフトに注目）
１個のピストンが２回転につき１回の爆発しか起こさないのがお互いに助けあって
滑らかに動きます （６個あればもっと滑らかに動きます１２個あればもっともっとです）
馬力：一定時間に行われる仕事量（仕事率）の合計
Ａ図でいえば７５ｋｇの錘を１秒で１ｍ持ち上げた仕事率を「１馬力」といいます
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| Ａ：１馬力 | Ｂ：１２気筒 |
Ａ図で７５ｋｇの錘（質量）を１秒で１ｍ持ち上げた力 と 答えるのは×です
馬力は仕事率ですから「すずたかさん」が７５ｋｇの錘を持ち上げた力の大きさ
ｋｇｆ（キログラム重）であって７５ｋｇではありません（力の大きさと質量の違い）
Ｂ図のピストン（４サイクル１２気筒エンジン）の場合で考えますと
１個のピストンで発生されるトルクを時間（普通１分間）と爆発数を掛けて
１２倍（ピストンが１２個）したのを仕事量の単位で表したのが馬力です
ですから上の４気筒のエンジンと下の１２気筒のエンジンが同じ馬力という
こともあります（１２気筒のトルクが１／３で同じ回転数ならそうなりますね）
一応計算してみましょう
Ａ： ４気筒エンジンで１分間６０００回転で最高馬力を発揮します
一つのピストンが８ｋｇｆ・ｍを発揮します（回転数は無視します）
クランクシャフトは１分間で６０００回転します ピストンの爆発回数は１／２で
３０００回爆発します ４気筒ですから合計４×３０００＝ １２０００回爆発します
これにトルクをかけて８×１２０００＝ ９６０００（単位は何でもよい）一応ｐｓとします
Ｂ： １２気筒エンジンで同じ馬力を発揮するなら１２×３０００（１気筒当りの爆発回数）
３６０００回爆発 しますので ○×３６０００＝ ９６０００（４気筒エンジンと同じ馬力）
○＝２．６６６６ ２．６７ｋｇｆ・ｍ（トルク）になります８÷２．６６＝０．３３３ 約１／３です
なにが違うかと言えば１２気筒の方が 加速時に滑らかだとなります （＾＾）
では具体的にＷ１２４を登場させましょう
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| ３００Ｅ−２４ | Ｅ３２０ |
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排気量 |
ボア |
圧縮比 |
馬力 |
トルク |
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300Ｅ-24 |
２９６０ |
88.5×80.2 |
10.0 |
225/6400 |
27.6/4600 |
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Ｅ320 |
３１９９ |
89.9×84.0 |
10.0 |
225/5500 |
32.3/3750 |
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単位 |
ｃｃ |
ｍｍ |
cm3/cm3 |
ｐｓ／ｒｐｍ |
ｋｇｍ／ｒｐｍ |
同じ２２５馬力（ｐｓ）ですが最大馬力発生回転数が違うのが分かります
同じくトルクも最大発生回転数も違うしトルクも違いますね
これがドライバビリティにどう影響するのでしょうか
最大発生回転数
ゆっくりエンジンが回っているいる時より回転が速い方がトルクが上昇していきますが
一定以上になると抵抗が増えてきてそれ以上増えなくなるこの回転数をいいます
（ｒｐｍ＝１分間あたりの回転数） revolution per minute
１００ｋｍ／ｈ走行時
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| ３００Ｅ−２４ | ３２０Ｅ |
まあ条件が違いますが１００ｋｍ／ｈ（これも重要な単位です）の
回転数は２９００ｒｐｍ位で同じようなものでしょう
ではこれを最高速度まで走ってみますと 多分同じでしょう
普通ＣＤ値が０．２７ぐらいだと２２０ｋｍ／ｈ以上は馬力勝負と言われています
ですから同じボディで同じ馬力なら最高速度は変わらないと思います
０〜４００ｍ発進 （データはありません（見つかりません）が予想では）
スタートでＥ３２０がダッシュ！その差はひらくが４千回転を越えると差が縮まる
が、「３ｒｄ」にシフトアップした瞬間にまた差が開く またすぐ差が縮まるが
すぐ「４ｒｄ」（Ｄドライブ）に入る 差が開いたままゴー〜ル かな（笑）
（４００ｍ通過スピードは１７０ｋｍ／ｈぐらい）
（ちなみにＣ５５ＡＭＧで１３．５５７秒 Ｃ４３ＡＭＧは１４．０５８秒 Ｅ５００は？）
フィーリングとしては「Ｅ３２０はドンッとくる加速感とトルク感」
「３００Ｅ−２４は高回転でグ〜ンと延びる快感かな」
これらはエンジン性能というよりはトルク発生時のフィーリングによるのでしょう
おまけ
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Ｅ２８０ |
３００Ｅ |
Ｅ４００ |
Ｅ５００ |
３００Ｄターボ |
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１０４４ |
１０３ |
１１９５ |
１１９ |
６０３ |
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DOHC6気筒 |
SOHC6気筒 |
Ｖ型8気筒 |
Ｖ型8気筒 |
SOHC6気筒 |
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２７９９ |
２９６０ |
４１９５ |
４９７３ |
２９９６ |
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89.9×73.5 |
88.5×80.2 |
92.0×78.9 |
96.5×85.0 |
87.0×84.0 |
|
１０．０ |
９．２ |
１１．０ |
１０．０ |
２２．０ |
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200／5500 |
185／5700 |
285／5700 |
325／5600 |
150／4600 |
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28.2／3750 |
26.5／4400 |
42.0／3900 |
49.0／3900 |
27.8／2400 |
じっくり比べると大変面白いです
これを見るといかにディーゼル（３００Ｄ）が高圧縮ショートストロークかが分かります
ですから最大トルクが低回転（２４００ｒｐｍ）で出ています ディーゼルが加速が良い
と言われている訳です（でも馬力がないので頭打ちになってしまうのも理解できます）
ターボ付きなので馬力にそれほど差がありませんが無しだともっと馬力に差がでます
この辺のエンジン特性については他のページで話します
次はその２距離空気圧など
「クルマに関する単位のお話その２」
