馬力のしくみ

12月 7, 2021

エンジンの馬力を知りたければ、エンジンをダイナモメーターにつないでみる。

同様に、エンジンにシャフトを取り付ければ、エンジンはシャフトにトルクを加えることができる。 このトルクを測定するのがダイナモメーターである。 トルクに回転数/5,252をかけると簡単に馬力に換算できます。

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次のようにすると、動力計がどのように動くかイメージできますね。 車のエンジンをかけ、ニュートラルにして床に置いたと想像してください。 エンジンは爆発するほど速く走ることになる。 それでは困るので、ダイナモメーターでは、フロアーにしたエンジンに負荷をかけ、エンジン回転数を変化させたときの負荷の大きさを測定する。 例えば、エンジンをダイナモメーターに接続し、フロアーにして、ダイナモメーターでエンジンに十分な負荷をかけ、例えば7,000rpmの回転数を保つようにします。 そして、そのエンジンがどの程度の負荷に耐えられるかを記録します。 次に、さらに負荷をかけ、エンジン回転を6,500rpmまで落とし、そのときの負荷を記録します。 次に6,000rpmまで下げるためにさらに負荷をかける、といった具合です。 同じことを500rpmや1,000rpmから始めて、徐々に上げていくこともできます。

馬力のグラフ化

エンジンの回転数に対する馬力をプロットすると、そのエンジンの馬力曲線ができあがる。 高性能エンジンの典型的な馬力曲線は次のようになる(これは三菱3000ツインターボの300馬力エンジンの曲線である):

馬力を測定するにはパワーリーディング・ダイナモが必要である。 回転数に対して馬力をプロットすると、どのように馬力曲線と呼ばれるグラフができるかを学びます。

このようなグラフが示すのは、どんなエンジンにもピーク馬力があること、つまりエンジンから得られる力が最大となる回転数値があることです。 また、エンジンには、特定の回転数でのピークトルクがあります。 パンフレットや雑誌のレビューでは、「320HP@6500rpm、290lb-ftトルク@5000rpm」(1999年のシェルビーシリーズ1の数値)という表現をよく見かけますが、これはそのような意味です。

もうひとつ、車の馬力曲線からわかることは、エンジンが最大パワーを発揮する場所です。 急加速するときは、エンジンを曲線上の最大馬力点に近づけようとするものです。 シフトダウンすることでエンジンの回転数が上がり、曲線上のピーク馬力のポイントに近づくことが多いのは、そのためです。

馬力について最も語られる分野の1つは、高性能車の分野である。 次のセクションでは、そことの関連についてお話します。

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