馬力とトルクの違い

話をしていても度々取り上げられる馬力とトルクの違い
なかなかややこしく、どっちがどうだったらいいのかって上手く説明出来なかったりします

大概はこの車は何馬力なんていうのが話題になりますが、実際に並んで走った時に４００馬力より５００馬力のほうが速いのか
ｙａｈｏｏの知恵袋に分かりやすい例え話がありましたので、転載します



「トルクと馬力の違いが分からないのですが、 運転しながら実感として分かるものでしょうか？」
という zak01163さんの質問に対するcocoacosoaさんの回答です



あなたが旅館の主人だとします
宿の裏手にある源泉からポンプで湯を汲み、眺めの良い場所にある男女の露天風呂まで引いています
そのポンプが壊れてしまいました
お客様が来るまであと一時間
そこであなたは従業員のディーゼル君とホンダ君にバケツで源泉から湯を運ぶように指示しました
運ぶ量は１００リットル、距離は１００メートルです
ディーゼル君は力があるので大きなバケツに湯を満たし、２０往復して湯を一杯にしました
ホンダ君は力が無いので、小さなバケツで５０往復して湯を満たしました


この例で、「持ち上げることが出来るバケツの大きさ」すなわち腕力、いわゆる「力」がトルクです
自動車では、エンジンが車軸を捻る力になります
一方、「１００リットルの湯を１時間で１００ｍ移動した」という仕事量が「馬力」です
馬力と「力」という文字が付いているので非常にこんがらがっちゃいますが、これは計算によって求められる「時間当たりの仕事量」を表していて、実際に物体に働いている力ではありません
物体に働くのは上の例で言えば「腕力」と「往復数」であり、自動車では「車軸を捻る力＝トルク」とその「回転数」となります
「馬力＝トルク×回転数」という計算式になります

従って上の例でディーゼル君とホンダ君の仕事量は同じ、つまり馬力も同じとなります
「え？エンジンの馬力って普通違うでしょ？」
そうです、カタログに出ているのは「最高出力」で、最大でどれ程の仕事を出来るのかを表しています
ですから、通常エンジンは、その「最高出力」の一部分しか使用していないわけです。

 では馬力は何に影響するのか？
 
例えば「１トンの車を１時間で１００Ｋｍ」移動したとします
同じ１００Ｋｍを３０分で移動するためにはどうすればいいか？
１時間で１００Ｋｍ、すなわち時速１００Ｋｍ／ｈですから、２００Ｋｍ／ｈで走ることが出来れば３０分で移動できますね？
というわけで、馬力があると最高速度が上がります

一方ディーゼル君は２０往復、ホンダ君は５０往復ですから、当然ホンダ君のほうが疲れているでしょう
従って、十分なトルクのエンジンを低い回転数で走らせたほうが、自動車の燃費もよくなります



ここで、１トンの車があったとします
エンジンが２種類
どっちが速いでしょう？

①最高出力１７０馬力／１２０００ｒｐｍ、最大トルク８ｍｋｇ／７０００ｒｐｍ
②最高出力８０馬力／６０００ｒｐｍ、最大トルク１５ｍｋｇ／２５００ｒｐｍ

１７０馬力？そうですね
馬力があると最高速度が高くなるのでそう思えます
しかし、上の例を思い出してください
バケツの大きさは？

この例では車重は１トンと決まっています
この重さを動かせないことには、最高速度も何もあったものではありません
ホンダ君は大きなバケツを持ち上げられないのです
１トンの車のタイヤを捻って車を動かす、それが出来ないことには最高出力が３００馬力あってもそもそも動き出すことが出来ません
ほんの少しの上り坂でも、タイヤを捻ることができなくなって、アクセルを床まで踏みつけ、ガソリンばかりエンジンに送るだけで、一向に車は坂を上りません
その車の重さがかかっているタイヤを、捻ることができる十分な「腕力＝トルク」が必要です
例えば軽自動車は９００Ｋｇの重さに１０ｍｋｇ程しかトルクが無いので坂道で失速します
経験上、１トン当たり１５ｍｋｇのトルクは必要です
それ以下ですと、アクセルを踏んでも加速しません
加速しなければ最高出力に意味はありません

アクセルをスーと踏んで、スーと加速できるのは、エンジンがタイヤを捻る「腕力＝トルク」のおかげです
たぶんあなたはもうすでに実感しているでしょう
高速道路をせいぜい１２０Ｋｍ／ｈしか出さないのであるなら９０馬力もあれば十分です





と、こんな例え話でした
トルクと馬力の違いが分かりましたでしょうか


さて、この話をアリストに置き換えると車重は倍の２トンです
となると車を走らせるためには何を重視したほうがいいかは見えてきますよね
もちろん馬力が上がればいいわけですが、馬力を上げるにはトルクか回転数を上げなければなりません
パワーチェックなどで気にしてしまうのは最高馬力ですが、乗りやすく速い車を作るためにはトルクが大事ということになります


ＧＴ－Ｒに搭載されていたＲＢ２６などは高回転で仕事量を稼ぐ部類に入るかと思います
アリストの２ＪＺは中回転までの太いトルクによって仕事量を稼ぐタイプですね
ＡＴ（トルコン）との組み合わせでは、２ＪＺの方が気持ちよく走れるのかもしれません
それにＡＴでは多段化しないと高回転キープが出来ないので、４速ＡＴのアリストでは低回転のトルクの強さが必要なのかもしれませんね


上の話に例えれば、仮にトルクが細くても１万回転とか２万回転まわれば馬力（＝仕事量）の話は解決することになりますが、普通に組んだエンジンがそんなに回ることはありません
ボア×ストロークやシリンダー数、組み合わせるピストンの質量だったりさらにはカム特性、各部品のバランス精度などによってエンジンの仕様（どこまで回すか）はある程度決まってしまいます





よかったら参考にしてください
「ディーゼル君」と「ホンダ君」の例えについてはツッコまない方向で(^_^;)