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の約半分の回転数で最大トルクを達成。
  • ターボは乗りやすさを重視し、低回転域でトルクの値を大きくする。

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。

この「最高出力」と「最大トルク」は、ともにエンジンの性能を表す数値ですが、それぞれが示している内容には違いがあります。この2つの単位は、短距離選手と相撲取りに例えられることがあります。短距離選手には速さが求められますが、重いものを運ぶわけではありません。相撲取りは自分よりも重い相手を投げ飛ばす底力が必要ですが、素早さがなくとも勝負に勝つことができます。

つまり、「最高出力」とはクルマの速さを示す指標であり、「最大トルク」はクルマの加速力、とりわけ重量のかさむクルマを完全停止状態から加速状態にもっていくための底力(≒エンジン出力軸の回転力)を示す指標でもあるのです。

ちなみに「最高出力」と「最大トルク」の関係は、ガソリンエンジンかディーゼルエンジンかによっても特性が違います。ガソリンエンジンが低回転域から滑らかに出力とトルクが右肩上がりになっているのに対して、ディーゼルエンジンでは低回転域から出力とトルクが立ち上がっています。注目すべきは、最大トルクの発生回転数です。一般的にガソリンエンジンの約半分のエンジン回転数で最大トルクを達成します。「ディーゼルエンジンは加速がいい」と言われるのはそのためです。

ターボエンジンはシリンダー内にターボチャージャーによって圧縮した空気を送り込み過給することで、エンジンの排気量以上の仕事(係数1.7を掛けて算出)をエンジンにさせています。ターボエンジンはターボチャージャーの羽(ブレード)の向きや口径によって出力特性を自由に設計できますが、乗用車のターボエンジンは、先のディーゼルエンジンのように乗りやすさを重視するため、低回転域でトルクの値が大きく(≒太く)なるようなセッティングが施されています。

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。EVやPHVに使われるモーターと共通のSI(国際単位系)となり、双方の比較が容易になりました。

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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