馬力のしくみ

Apr 01 2000
驚くべきことに、馬力は実際には馬の力を指します。しかし、何年にもわたって、それはあらゆる種類の機械にとって価値のある測定値になりました。馬力の計算方法と、それが自動車産業にとって何を意味するのかを学びましょう。
リチャードペティが1974年と1975年に5回目と6回目のグランドナショナル/ウィンストンカップシリーズチャンピオンシップにドライブし、1974年のデイトナ500での勝利に使用された1974年のダッジチャージャー。2018年のダッジチャージャーSRT392は485馬力と475ポンドをクランクアウトします-トルクのフィート、自動車メーカーは言います。デビッドJ.ベッカー/ゲッティイメージズ

馬力について聞いたことがあるかもしれません。テレビのほぼすべての車の広告がそれについて言及しています。自分の車について話している人は、その言葉を乱暴に扱っており、ほとんどの芝刈り機でさえ、馬力の評価を示す大きなステッカーが貼られています。

しかし、馬力とは何ですか、そして馬力評価はパフォーマンスの観点から何を意味しますか?この記事では、馬力とは何か、そしてそれを日常生活にどのように適用できるかを正確に学びます。

馬力という用語は、エンジニアのジェームズワットによって考案されました。ワットは1736年から1819年まで住んでおり、蒸気機関の性能を向上させる彼の仕事で最も有名です。また、60ワットの電球について話すとき、私たちは毎日彼を思い出します。

ワットは、採炭場で石炭を持ち上げるポニーと一緒に働いていたという話があり、彼はこれらの動物の1つから利用できる力について話す方法を望んでいました。彼は、平均して、鉱山のポニーが1分間に22,000フィートポンドの仕事をすることができることを発見しました。次に、その数を50%増やし、1分間に33,000フィートポンドの仕事で馬力の測定値を固定しました。何世紀にもわたって使用され、現在は車、芝刈り機、チェーンソー、場合によっては掃除機に表示される任意の測定単位です。

馬力は、車や芝刈り機のエンジン性能を評価します。馬力の意味、測定方法、高性能車での動作について学びます。

馬力の意味は次のとおりです。ワットの判断では、1頭の馬が毎分33,000フィートポンドの仕事をすることができます。したがって、上記のように、馬が炭鉱から石炭を調達していると想像してみてください。 1馬力を発揮する馬は、330ポンドの石炭を1分間に100フィート、33ポンドの石炭を1分間に1,000フィート、または1,000ポンドを1分間に33フィート上げることができます。あなたはあなたが好きな足とポンドのどんな組み合わせでも作ることができます。製品が1分間に33,000フィートポンドである限り、馬力があります。

おそらく、バケツに33,000ポンドの石炭を積み込み、馬がそれほど大きな荷物を運ぶことができなかったので、馬に1分で1フィート動かすように頼むことは望まないだろうと想像できます。また、バケツに1ポンドの石炭を入れて、1分間に33,000フィート走るように馬に依頼したくないと想像することもできます。これは、時速375マイルに相当し、馬はそれほど速く走ることができないためです。ただし、滑車と滑車のしくみを読んだ場合は、滑車の配置を使用して、滑車を使用すると、知覚される重量と距離を簡単に交換できることをご存知でしょう。したがって、実際にバケツにどれだけの重量が入っていても、快適な速度で馬に快適な量の重量をかける滑車システムを作成できます。

馬力は他の単位にも変換できます。例えば:

  • 1馬力は746ワットに相当します。したがって、1馬力の馬をトレッドミルに乗せると、連続746ワットを生成する発電機を作動させることができます。
  • 1馬力(1時間)は、2,545 BTU(英国熱量単位)に相当します。その746ワットを取り、それを電気ヒーターに1時間通すと、2,545 BTUが生成されます(BTUは、1ポンドの水の温度を華氏1度上げるのに必要なエネルギー量です)。
  • 1 BTUは、1,055ジュール、つまり252グラムカロリーまたは0.252食品カロリーに相当します。おそらく、1馬力を生み出す馬は、100%効率が良ければ、1時間で641カロリーを消費するでしょう。

この記事では、馬力とそれが機械に関して何を意味するかについてすべて学びます。

馬力の測定

あなたがの馬力を知りたい場合はエンジンを、あなたは、エンジンのフックアップダイナモメーターを。ダイナモメーターはエンジンに負荷をかけ、負荷に対してエンジンが生成できる出力量を測定します。

同様に、シャフトをエンジンに取り付けると、エンジンはシャフトにトルクを加えることができます。ダイナモメーターがこのトルクを測定します。トルクにrpm / 5,252を掛けることで、トルクを馬力に簡単に変換できます。

ダイナモメーターがどのように機能するかについては、次の方法で理解できます。車のエンジンをオンにすると想像してみてください。、ニュートラルに入れて床に置きます。エンジンは非常に速く作動し、爆発します。それは良くないので、ダイナモメーターでは、床のエンジンに負荷をかけ、エンジンがさまざまなエンジン速度で処理できる負荷を測定します。エンジンをダイナモメーターに接続し、床に置き、ダイナモメーターを使用してエンジンに十分な負荷をかけ、たとえば7,000rpmに保つことができます。エンジンが処理できる負荷の量を記録します。次に、追加の負荷を適用してエンジン速度を6,500 rpmまで下げ、そこで負荷を記録します。次に、追加の負荷を適用して6,000rpmまで下げます。 500または1,000rpmから始めて、上に向かって同じことを行うことができます。ダイナモメーターが実際に測定するのはトルク(ポンドフィート単位)であり、トルクを馬力変換するには、トルクにrpm / 5,252を掛けるだけです。

馬力のグラフ化

エンジンの馬力とrpmの値をプロットすると、最終的にはエンジンの馬力曲線になります。高性能エンジンの典型的な馬力曲線は次のようになります(これはたまたま三菱3000ツインターボの300馬力エンジンの曲線です)。

馬力を測定するには、パワー読み取りダイナモメーターが必要です。rpm値に対して馬力をプロットすると、馬力曲線と呼ばれるグラフがどのように生成されるかを学びます。

このようなグラフが示すのは、どのエンジンにもピーク馬力があることです。これは、エンジンから利用できる出力が最大になるrpm値です。エンジンには、特定のrpmでのピークトルクもあります。これは、パンフレットや雑誌のレビューで「320 HP @ 6500 rpm、290lb-ftトルク@ 5000 rpm」(1999年のシェルビーシリーズ1の数値)として表現されていることがよくあります。エンジンに「多くのローエンドトルク」があると人々が言うとき、彼らが意味するのは、ピークトルクが2,000または3,000rpmのようなかなり低いrpm値で発生するということです。

車の馬力曲線からわかるもう1つのことは、エンジンが最大出力を発揮する場所です。急加速しようとしているときは、エンジンをカーブ上の最大馬力ポイントに近づけておく必要があります。そのため、頻繁にシフトダウンして加速します。シフトダウンすることで、エンジンの回転数が上がります。これにより、通常、カーブのピーク馬力ポイントに近づきます。信号機から車を「発射」したい場合は、通常、エンジンを回転させてエンジンをピーク馬力rpmに正しく設定してから、クラッチを解放して最大出力をタイヤにダンプします。

人々が馬力について最も話題にしている分野の1つは、高性能車の分野です。次のセクションでは、そこでの接続について説明します。

トルク

2フィートの長さのハンドルが付いた大きなソケットレンチがあり、その2フィートのハンドルに50ポンドの力を加えたとします。あなたがしているのは、100ポンドフィート(2フィートの長さのハンドルに50ポンド)のトルクまたは回転力をボルトに加えることです。100フィートのハンドルの端に1ポンドの力を加えるか、1フィートのハンドルに100ポンドの力を加えることで、同じ100ポンドフィートのトルクを得ることができます。

高性能車の馬力

車の重量に比べてパワーが大きい車は「高性能」と見なされます。これは理にかなっています-あなたが持っている体重が多ければ多いほど、それを加速するのにより多くの力が必要です。与えられた量のパワーに対して、加速を最大化するために重量を最小化する必要があります。

次の表は、いくつかの高性能車(および比較のために1台の低性能車)の馬力と重量を示しています。チャートでは、ピーク馬力、車の重量、パワーウェイトレシオ(馬力を重量で割ったもの)、車が0から60 mphに加速するのにかかる秒数、および価格を確認できます。

パワーウェイトレシオと0対60の時間の間には非常に明確な相関関係が見られます。ほとんどの場合、比率が高いほど車の速度が速いことを示します。興味深いことに、速度と価格の間の相関関係はほとんどありません。ヴァイパーは実際、この特定のテーブルではかなり良い値のように見えます!

あなたが速い車が欲しいなら、あなたは良いパワーウェイトレシオが欲しいです。たくさんのパワーと最小限の重量が必要です。したがって、最初に開始するのは、トランクを掃除することです。

馬力と関連トピックの詳細については、以下のリンクを確認してください。

初版:2000年4月1日

馬力に関するFAQ

なぜ馬力と呼ばれるのですか?
馬力という用語は、エンジニアのジェームズワットによって考案されました。ワットは、採炭場で石炭を持ち上げるポニーと一緒に働いていたという話があり、彼はこれらの動物の1つから利用できる力について話す方法を望んでいました。
馬力はどのように計算しますか?
エンジンの馬力を知りたい場合は、エンジンをダイナモメーターに接続します。ダイナモメーターはエンジンに負荷をかけ、負荷に対してエンジンが生成できる出力量を測定します。
1馬力は何に等しいですか?
ワットの判断では、1頭の馬が毎分33,000フィートポンドの仕事をすることができます。
エンジン馬力とは何ですか?
馬力は車のエンジン性能を評価します。
車の馬力の使用は何ですか?
車の重量に比べてパワーが大きい車は「高性能」と見なされます。別名馬力。与えられた量のパワーに対して、加速を最大化するために重量を最小化する必要があります。

多くの詳細情報

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その他のすばらしいリンク

  • Off-Road.com:トルクと馬力
  • RevSearch:エンジンダイナモメーター情報リンク
  • Erbman's EngineEmporium-エンジン性能に影響を与える要因を説明する記事
  • エンジンサイエンス