とるく？最大出力？

質問

トルクってなんですか？あの数字はどう評価したらいいんでしょうか？
あと，最大出力って言うのも見たことあるんですけど，あの数字はどう評価しますか？教えてください。

回答No.5

noname#2748 · ベストアンサー

トルクは力の大きさをあらわす単位です。たとえば３０Ｋｇｆ/ｍというトルクは、水平な回転軸があり、その一方の端に直径１ｍの滑車がつけられている状態で滑車に３０Ｋｇの錘をぶら下げた時に軸が回転していない状態で軸に働くトルクが３０Ｋｇｆ/ｍということになります。ここで大事なことは回転していない（釣り合っている）ということです。

一方最大出力というのは仕事量の大きさをあらわす単位です。仕事とは物体に加速度を与えたり位置エネルギー（高いところに持ち上げる）を与えたり温度の変化を与えたりすることです。先ほどのトルクの例では軸には確かに力がかかっていますが、軸は回転していないため仕事の量としては０ということになり、出力は０になります。現在では使われなくなった単位ですが馬力（ＰＳ）という単位がありました。これは仕事量の単位で例として取り上げるのに都合が良いのでこの単位を例にとって説明します。１馬力という仕事の量は７５Ｋｇの物を１秒間に１ｍ持ち上げる仕事の量を示します。これは１５０ｋｇの物を２秒間に１メートル持ち上げても、１５０Ｋｇの物を１秒間に０.５ｍ持ち上げても同じことになります。ここで大事なのはトルクを考える時には無かった時間の概念が入っていることです。実際には回転数とその回転数の時のトルクの積になります。

これを実際のエンジンなどに当てはめてみると高い最大出力を得るにはトルクが同じであれば高い回転数で有るほど大きな最大出力になります。ただし実際のエンジンでは回転数がある程度を超えた時点でトルクはジワジワと降下していきます（回転数が上がるほど吸気や排気に使える時間が短くなるので十分な空気を吸い込めなくなる事や排気が完全に行われなくなるため）ので、回転数の上昇とトルクの降下の描く曲線のある特定の回転数で最大出力が出ることになります。トルクに関しては回転数が低いほど大きくてもよさそうなものですが、実際にはバルブのオーバーラップ（吸気・排気の両方のバルブが開いている状態です。回転があがったときにエンジン内部の換気を良くするために必要なファクターです）やシリンダーとピストンの間の吹き抜け（金属製のシリンダーと金属製のピストンリングで気密を保っているため、どうしても隙間からガスの吹き抜けが起こります。回転数が低いほどこの影響が大きくなります）によりあまり低い回転数ではかえってトルクが低下してしまいます。この最たるものがＦ１やレーシングカーのエンジンで最大出力は同じ大きさのエンジンでも市販車の数倍の最大出力がありますが、回転数が落ちてしまうとまったく力が無くなってしまいます。このような車のエンジンでは乗用車で多用される回転域（１５００～３０００回転程度）ではまったく力が出ません。この種のエンジンが力を発揮するのは一般の乗用車ではめったに使うことも無いような高回転域でのことです。しかも最大トルクの発生回転数と最大出力の発生回転数が近くなっているためエンジンの回転数を常にその範囲に保つために、正確で頻繁なシフト操作が要求されます。

最大トルクの発生回転数から最大出力の発生回転数までの間が広いエンジンほど扱いやすいエンジンであるといえます。この範囲が広いほど実用上利用できる回転数の範囲が広いと考えていいでしょう。ただしこのようなチューニングをしたエンジンでは高出力を望むのは難しくなります。一方スポーツカーのエンジンでは最大トルクの発生回転数も最大出力の発生回転数も高いほうに移行していて、その回転数の範囲もかなり狭くなっているはずです。低回転時のトルクを犠牲にしてより高い回転数でトルクが出るようにする（バルブタイミングの影響が大きい）とトルクと回転数の積で決まる最大出力は大きくなります。

現在ではターボチャージャーにより吸気の効率が落ちる高回転域では加圧した空気を強制的に送り込むことでトルクの低下を避けたり、可変バルブタイミング機構によって広い範囲で吸排気効率を高くとる技術も発達していますので、このようなエンジンではトルク特性が非常にフラットで最大出力大きくしても低速域でトルクが不足する事を防止できているものが多いようです。

トルクについてはできるだけ低い回転数で大きなトルクを発生し、その後回転数が上昇してもできるだけフラット（落ちていかない）な特性の物が扱いやすいエンジンです。最大出力に関しては大きなものほど余裕があると思っていいでしょうが、最大トルクが発生する回転数が高いものでは扱いが難しい神経質なエンジン（まぁ最近のエンジンは良くできているので特別な改造でもしない限り神経質というほどの物は無いですけどね）といえると考えてください。

お礼

とても，詳しく書いていただきありがとうございます。
トルクと最大出力について良く分かりました。

回答No.4

townrice

私も小さい頃から？でした。
　トルクとは力のことです。人にたとえると何キロの重さを持ち上げられるかと言ったところでしょうか。馬力（出力）は仕事量とよく言われます。人にたとえると、持ち上げた物を時間あたりどのくらい移動できるかってとこです。

　たとえば、Ａさんは１００ｋｇの物を持ち上げらる力があるけど、動きが遅いので１秒間に１ｍしか移動できなくて、Ｂさんは５０ｋｇしか持ち上げる力がないけど、動きが速いので１秒間に４ｍ移動できるとすると、トルク（力）はＡさんがＢさんの２倍で、馬力（仕事量）はＢさんがＡさんの２倍ということになります。

　式で書くと　トルク（力）×回転数（移動量）÷係数＝馬力（出力）ってな感じだったと思います。最大出力はこの馬力の数字が一番高くなるところだと思います。係数は忘れました。「÷係数」ではなく「×係数」だったかも・・・

　まちがえていたらごめんなさい。

お礼

分かりやすくてとても良かったです。
良く分かりました。

回答No.3

minru

数字の評価の仕方について簡単にわかりやすく説明します。
トルクの数字が大きいほど加速が良くなり、最高出力（馬力）の数字が大きいほどスピードがでると言う事です。

お礼

簡単で解りやすかったです(^。^)。
ありがとうございます。

回答No.2

kazukoda

トルクは「回転させる力」です．
水道のバルブをひねる力，と考えるといいと思います．
バイクで考えると，たとえばタイヤを回転させる力などです．
バイクの場合は，タイヤの回転がバイクの直進運動に変わりますので，
トルクが大きいほど，バイクを走らせる力が強い（加速が早い）ことになります．

最大出力からは「ある時間内にどれくらいの仕事ができるか」を評価することができます．
（仕事とは「ある時間内にある重さのものをどのくらい移動させられるか」と考えてください．）
最大出力の大きいバイクのほうが，より重たいものをより遠くまで短時間で運ぶことができます．

お礼

ありがとうございます。良く分かりました。

回答No.1

Hageoyadi

トルクは回転力。ボルトにレンチをかました状態でレンチの端に1キロのおもりをぶら下げた場合と2キロのおもりをぶら下げた場合では2キロのほうが回転力が大きいのは分かりますよね？ただこれには時間の概念が無い。
で、最大出力はトルクに時間の概念がかかわったものです。一昔前の表現しか知りませんが「出力=トルク×1分あたりの回転数」です。1分あたりってのがキモですね。

「トルクは加速力と関係があり最大出力は最高速と関係がある。」ってところでどうでしょう？

お礼

さっそくありがとうございます。関係良く分かりました。