トルクと馬力について教えてください。 加速も、最高速も、最大登坂も全部馬力だという意見が多いのですが でわ、最大登坂ってどんな感じですか？

Question

登坂抵抗と駆動力が釣り合って、動かなくなる・・・
ことはないですよね。動かなくなるとエンジン止まりますからね。

ということは、だんだん減速していって、３速が２速になりそして１速になって（もし、このエンジンの最大トルクの出る所が１速30km/hだとして）、1速40キロ→35キロ→30キロと落ちるところまできたら、もうそれ以上、踏ん張れないですよね。

そこまで来たら、あとはトルクが落ちるだけで、釣り合えないから、アクセル全開でも勝手に速度は落ちて行き、そしてエンストする速度まできたらクラッチ踏んで終わり。ブレーキ踏んでそこで止まるしかないですね。

１速30km/h（最大トルク）をキープできなくなったところが最大登坂。
そういう解釈でいいですか？

あ、タイヤのグリップは十分あると仮定します。

Answer 1

最大登板も、結局、馬力（エンジン出力）です。

要するに、加速も最高速も、登板も、すべて「駆動力」が高い方が勝ち。
この駆動力というのは、トルクではなく、（単位は違いますが）ほぼ馬力なんです。

トルクが高くても駆動力が高いとはいえない。ギア比によって駆動力は変わるから。
しかし、馬力が高いということは、ほぼ、駆動力が高い、といえるんです。

例示します。
例えば、

車A 30km/h で1000rpm。1000rpmでトルク40kgを発生
車B 30km/hで 2000rpm、2000rimでトルク20kgを発生

だとします。
30km/hのときの駆動力は、どちらも同じです。

駆動力=ギア比×トルク
だから、
Aの30km/hの駆動力 = 1000/30 × 40
Bの30km/hの駆動力 = 2000/30 × 20
となって、両者同じ。

一方、30km/hのときのトルクはAの方が高い。

一方、馬力=トルク×回転数 だから、

30km/hのときのAの馬力 1000×40
30km/hのときのBの馬力 2000×20

となって同じ。

つまり、馬力が同じだから駆動力が同じになった。
トルクは関係ない。

駆動力が高い方が登板能力も高い。
よって、AもBも登板能力は同じ。Aの方がトルクは倍もあるのに。

Answer 2

トルクが最大のところが最大登坂能力でいいです。
正確に言うと駆動輪のトルクが最大のところです。ギヤ比一定の場合にはエンジントルクに比例します。

ただし、ギヤ比を自由に変えられるとするならば、馬力最大のところが最大登坂能力ということになります。
駆動輪トルク＝馬力／駆動輪回転数ですから、所望のスピードになるようにギヤ比を変えてやれば馬力最大のところで最大の駆動輪トルクを得られるということです。

また、同じ最大トルク値、同じギヤ比だとしたら最大登坂勾配は同じですが、最大トルク時の回転数が大きい方が、馬力は大きくなり早いスピードで登れます。どの程度のスピードで登れるかというのも登坂能力の一部と言えるかもしれません。

このようなことのため、登坂能力も馬力だという意見があるということですね。

余談ですが、MTの走行性能曲線は目にしますが、CVTの走行性能曲線があれば面白いかも。

Answer 3

メーカーの算出方法はわかりませんが
実測ではあなたの言う通りです

Answer 4

車の動力性能に関するほとんどは馬力を見れば足ります。

加速がトルクだとか、最大登坂はトルクだとか、最高速は馬力だとか、、、どうして間違った解釈が広まったのかは分かりませんが、全て馬力です。

最大トルク40kg・m/2000rpmなんていう低回転重視のエンジンが多い昨今ですけども、2000rpmのときが一番力強いなんてことはありません。
ハッキリ体感できます。
最も力強く加速し、急な坂でも失速しないのは最も馬力が高い回転数です。

トルクはあくまで１サイクルの力です。
例えば2000rpmでも１回転は0.03秒です。そんな一瞬の力を我々は感じていません。連続する力の合計、つまり馬力で車は動いています。
ですから、トルクが小さくても回転数が高ければ馬力も高くなり力強さも大きくなります。

40kg・m/2000rpmのエンジンで2000rpmで走るより、
20kg・ｍ/6000rpmで6000rpmで走る方が力強く走れます。つまり加速が良く、急な坂を登れますし、重い物を引っ張れますし、空気抵抗に打ち勝てるので最高速も出ます（ギヤ比をその最大点に合わせたとして）。

軽NAみたいな非力な車で、MTで急な坂を登れば分かりやすいです。
ギヤを一定にして、最大馬力付近で何とか速度を維持できても、最大トルク付近では失速するという状況を感じやすいですね。

Answer 5

坂を上っているわけだから、エンジンが最大トルクを出していれば、
時速３０ｋｍ以下でも登っていることはありえます。

Answer 6

登坂抵抗と駆動力が釣り合った時速度が一定になるということだよ。
登坂抵抗＜駆動力は加速している。
登坂抵抗＞駆動力は減速している。だよ。
（登坂抵抗にはそのほかの走行抵抗も含むと解釈）

>１速30km/h（最大トルク）をキープできなくなったところが最大登坂。
>そういう解釈でいいですか？
MTだったらそうだけど、
ATだったらトルクコンバータっていうのを付けているので停まりそうになっても回転数をあげれば（MTの半クラみないな感じ）その分をトルクに変えてくれるよ。

Answer 7

＞１速30km/h（最大トルク）をキープできなくなったところが最大登坂。

それで合っていると思いますよ

Answer 8

最大登坂・・・ベクトルの問題だと思います。

まず、下記のページを参照してください。
http://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/houteisiki/syamenn.html

斜面に１トン車がある場合、
その車を滑り落とそうとする力は、そのsinθ分だけとなります。
例えば「殆ど平ら＝角度１度」の斜面（路面）の場合、
sinθｘ１トン＝sin１ｘ１トン＝０、０１７ｘ１トンで、車を滑り落とそうとする力は０、０１７トン＝１７キロしか掛かりません。
同様に３０度の斜面では、
cosθｘ１トン＝sin３０ｘ１トン＝０、５ｘ１トン＝０、５トン＝５００ｋｇの力が、
登って行こうとする車を背後から引っ張ります。

一方、タイヤのグリップ＝荷重ｘ摩擦係数で、
荷重は斜面に対して垂直に掛かる力＝重さｘcosθ、となります。
すると３０度の斜面では
cosθｘ１トン＝cos３０ｘ１トン＝０、８６ｘ１トン＝０、８６トン＝８６０キロ。
と、荷重が減り、従ってタイヤのグリップも減っています。
極端に言えば、８９度のほぼ垂直路面ではcosθ＝cos８９＝０、０１７ですので、
タイヤに掛かる荷重は僅か１７キロ、とてもグリップしませんね。
つまり、斜面になるとタイヤのグリップは「十分にあると仮定」はできず、
「どのようなハイテク技術を用いても絶対に減る」のが物理法則です。


このsinθとcosθの相乗効果で、
例えば平らな道で８００ｋｇのボディを何とか走らせることが出来る軽のエンジンも、３０度の坂では更に５００ｋｇの荷物を乗せたのと同じ状態になり、グリップが減っているのでトルクは十分に伝わらず失速します。

ですので、
最大登坂＝エンジンのトルクが増えたsinθ分を補えなくなる領域と、タイヤが減ったcosθ分のグリップを補えなくなる領域が重なった点、です。

Answer 9

最大トルクはその値のエンジン回転で一番パワーが出るとこです。最高出力はトップギア位置にてその値のエンジン回転で最高速度に達することを表してます。街中を走る場合はトルクが高い程乗りやすく最大トルクで変速すると加速力が一番あるとこです。

Answer 10

ギアチェンジできないなら、トルク
ギアチェンジできるなら、仕事率（馬力）

最大登坂能力でボトルネックとなるのはエンジン性能ではなく、タイヤと地面のグリップになる事が殆ど。（エンジンパワーが足りなくて登れなくなる前に、タイヤが滑って登れなくなる。）

Answer 11

最大登坂とか踏ん張るとか言葉の意味がよくわかりませんが、
考え方はあってます。DSGを含む機械的なギアのみの伝達の車ならお考えの通りになります。
今国内で主流のトルコンを使った車なら、流体継手のスリップ分があり、トルコンがトルク増幅も行いますが、その伝達特性は動作点で変わるので力の釣り合うポイントは単純には考えられません