馬力とトルク

クルマ関係のHPに”馬力とトルクの違い”みたいなお題の記述を多くみかけます。

その理由は、どちらもエンジン性能を表す重要な言葉でありながら、その違いを正しく理解できている人が少ないためだと思います。
実際、自分の周りの人と話をしていても馬力とトルクの違いを正しく理解できていない人が多いように思います。

そこで、今回は”馬力とトルクの違いを勉強しよう！”
という内容ではありません。

今回、僕が言いたいのは、なぜ馬力とトルクの違いを正しく理解できないのか？ということについてです。

その理由は、”自分で例題を解いていないから”です。

本やネットの記述を読んで理解したつもりになっている人が多いと思います。
でも自分で例題を解かずして理解することは難しく、また本当に理解できているかどうかは例題を解かないとわからないものです。

なので、例題を作ってみました。
この例題が解けたなら、馬力とトルクの違いを理解できていると言えるでしょう。

例題（回答は一番下見てください）
今、総重1350kg、オーバーオールギア比：9.726、タイヤ直径：0.610mのクルマが走行しているとする。

次の速度におけるクルマの加速度および、エンジン回転数とトルクを求めよ。
①　50km／h　　　このときのエンジン出力は111PS、走行抵抗は294Nとする。
②100km／h　　　このときのエンジン出力は250PS、走行抵抗は588Nとする。

とっても頭のいい人は、”理解→問題の解決”　というサイクルを一発で行えるのかもしれません。
でも僕のような凡人は、”理解したつもり→問題解けない→もう一度理解→少し問題解決→さらに理解→問題解決”という感じに繰り返しものごとを考えて理解を深めていかなければ本当に理解することはできないと思うのです。

この例題を解くとわかるように、車輌の加速度を算出する際、エンジン出力（馬力）は計算に使っていますが、エンジントルクは使いません。（トルクを使っても算出できますが使わなくても算出できます）

われわれがエンジン出力（馬力）やらトルクを気にする理由は、車輌の加速度の大きさを知りたいからです。

しかし、加速度を決めるのはトルクではなく、出力です。
出力さえわかっていれば、あとはそのときの車輌速度と走行抵抗から車輌加速度を算出することができます。

したがって、エンジンで大事なのは出力（馬力）の方であって、トルクなんてどうだっていいのです。

ということが自分で何度か計算するとよく理解できるので、自分で実際に例題を解いてみてください。

回答
①加速度：4.13m/sec2、エンジン回転数：4229rpm、トルク：184Nm
②加速度：4.46m/sec2、エンジン回転数：8458rpm、トルク：207Nm

加速度：ａ（m/sec2）、エンジン回転数：Ne（rpm）、トルク：T（Nm）、出力：L（PS）、走行抵抗：Fd（N）
駆動力：Fe（N）、タイヤ直径：D（m）、タイヤ回転数：Nt（rpm）、オーバーオールギア比：ρ=Ne/Nt
車輌速度：Vc（km/h）

車輌加速度　　　：a＝（Fe－Fd）/Mc　[m/sec2]　　　・・・①
駆動力　　　　　　：Fe＝L×735/（Vc/3.6）　[N]　　　　・・・②
タイヤ回転数　　：Nt＝Vc/0.06/（π×D）　[rpm]　　　・・・③
エンジン回転数　：Ne＝ρ×Nt　[rpm]　　　　　　　　　・・・④
エンジントルク　　：Te＝L×735/（Ne/60×2×π）　[Nm]　･・・⑤

ちなみに、そのクルマの最高速度は、①が０になるとき、つまり駆動力と走行抵抗が等しくなったときの速度です。