クルマの構造・メカニズム

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Q 最高出力と最大トルクはなにが違うのですか?

POINT

  • 最高出力は単位に馬力やPS、最大トルクはkgf・mを使用。
  • ディーゼルエンジンはガソリンエンジンよりも低い回転数で最大トルクを達成。

Answer

カタログなどで見かけることの多い「最高出力」と「最大トルク」。これは一体なにを示しているのでしょうか?「最高出力」とは、エンジンが発生する最高の出力を示し単位には馬力やPSを使用します。一方の「最大トルク」とは、エンジンが発生する最大の回転力を示すもので、単位にはkgf・mを使用します。

出力とトルクの関係は「出力=トルク×回転数」であり、互いに密接に関連しています。自転車にたとえると、ペダルを踏み込む力がトルクです。踏み込む力、つまりトルクが大きいほど自転車はより加速しますから、トルクは加速性能と関係が大きいと言えます。一方の出力は、トルクにペダルの回転数をかけたものなので、出力が大きいほどスピードを出しやすくなります。つまり、出力は速度と関係が大きい指標です。クルマの最高速度は、他の条件が同じなら最高出力で決まります。

出力とトルクの出方は、下の図のように、ガソリンエンジンかディーゼルエンジンかによって特徴が異なります。ガソリンエンジンは、全体的にディーゼルエンジンよりもトルクが小さめで、最大トルクが出る回転数も高めですが、高い回転数まで回せるため最高出力を上げやすく、最高速度も速くなるという特徴があります。一方、ディーゼルエンジンは全体的にトルクが大きく、特に低回転で最大トルクが出るという特徴があるため、発進時などのスムースさは、ディーゼルエンジンの方が有利と言えます。

ちなみにEVのモーターは、回転を始めた直後の低回転で最大トルクが出て、エンジン以上に高回転まで使えるため、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンの良さを兼ね備えています。EVの走りがスムースできびきびしているのは、このモーターの特徴が大きいとも言えます。

なお、従来は出力をps、トルクをkgf・mで表現するJIS表示が用いられていましたが、近年SI(国際単位系)に基づくkWとN・mで表現されるようになりました。

現在のカタログには、まだ両方を併記したものが多いのですが、今後はSI単位系のみに統一されることになります。JIS表示から換算する場合は次の係数を掛けて計算します。

出力[1ps = 0.7355kW]
トルク[1kg-m = 9.80665N・m]

グラフ:ガソリンエンジンとディーゼルエンジンにおける「最高出力」と「最大トルク」

2013年02月現在

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