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業界ニュース 2018.3.14

だれでもわかる!自動車のトルクってなあに?

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エンジンを代表するスペックといえば、最高出力(馬力)と最大トルクとがありますが、きちんと理解できていますか?今回は、トルクについての理解を深めるために、その概念を勉強していきましょう。文・吉川賢一

トルクとは?

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日産GT-Rに搭載されているVR38DETTエンジンの主要スペックは、最高出力357kW(485ps)/6,400rpm、最大トルク588Nm(60.0kgf・m)/3,200-5,200rpmです。
特に、後半の「60kgf・m」を見て、「おーやっぱり凄いエンジンだ!」と分かる読者の方は、退屈かもしれませんが、お付き合いください。


トルクは自転車のペダルに例えると分かりやすい

トルクを理解する際に、よく例えられるのが自転車のペダルです。
自転車を漕ぐとき、ペダルを左右交互に下方向に踏み込みます。すると、下方向に踏み込むたびに左右のペダルをつないでいる車軸に、回転させるねじり力が入ります。脚力のある競輪選手のような人が漕ぐと、車軸にはもの凄いねじり力が入りますし、力が弱く体重も軽い子供が漕ぐと、たいしてねじり力は入りません。
自転車のギア比が固定ならば、そのねじり力の大きさに応じて、自転車は前へと進みます。
この時、車軸からペダルまでの距離は18cm、ペダルが水平になったときに足で下方向に踏み込む力を30kgとすると、0.18[m]×30[kg]で、トルクは5.4[kgf・m]となります。ちなみに、単位がKg→kgfとなっているのは、力の大きさとして扱うために、質量のkgと重力のkgfで分けているのです。
自転車は、このトルクがペダルを踏み込んだときにのみ働くので、車軸に最大トルクがかかったり、ゼロになったりを繰り返し、タイヤを回転させます。
一方、エンジンの場合は、燃焼室で爆発が起きる度にクランクシャフトに回転のトルクがかかり、トランスミッション(→FRの場合はプロペラシャフト)→デファレンシャルギア→ドライブシャフト等を介して、タイヤを回転させます。


エンジンに置き換えるとどうなるのか?

人間が自転車を漕ぐ場合は、踏み込む力によってトルクが変わりますが、エンジンの場合は、回転数に応じて発生するトルクが異なります。
先ほどのR35GT-Rの場合、最大トルク発生は3,200-5,200rpmとありました。これは、3,200rpmから5,200rpmで、最大トルクが発生することを示しています。
ちなみにrpmとは、回転毎分(英語:revolutionsperminute)の略で、1分間に何回回転するのかを示した表記です。アイドリング時はだいたい600rpm程度ですが、それを1秒間に直すと10回転もしています。3,200rpmということは、その約5倍以上、1秒間に51回も回っているときに、最大のトルクが出るエンジン、ということなのです。
一般的にエンジン回転数が高まると発生トルクは増えていき、ある回転数でピークを迎え、その後は下降するというカーブを描きます。このトルクカーブが高い回転数(域)を使って走るほど、クルマの加速力は高くなります。


最大トルクの相場はどのくらいなのか?

R35GT-Rの最大トルクは、60kgf・mと紹介しましたが、他のクルマはどのくらいなのでしょうか。代表的なスポーツカーから、あえてトルクだけを取り上げてみていきます。
トヨタ86=21.6kgf・m、ホンダNSX=65.9kgf・m、日産フェアレディZ(Z34)=38.1kgf・m、マツダロードスター=15.3kgf・m。
ちなみに海外メーカーの例だと、ポルシェ911=45.0kgf・m、フェラーリ812スーパーファスト=73.2kgf・m、マクラーレンセナ=81.6kgf・m。
上には上がいますね。これらはエンジン単体でのベンチマーキングですので、クルマの加速力とは異なります。単純にいえば、重たい車だとトルクがあっても加速力は鈍りますし、軽い車ではトルクが小さくても速い場合もあります。
 
簡潔にするため、細かい説明は省略しましたので、完璧ではありません。とはいえ、みなさんがトルクを理解する助けになれば幸いです。

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(CarMe カーミー)

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みんなのコメント

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  • kar*****|2018/03/14 19:30

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    久々に読み込んだ!
    もう少し、踏み込んで欲しいけど
    通勤途中に読むにはいいレベル。
  • pjh*****|2018/03/14 19:41

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    ダンプや大型トラックが、トルクの大きいディーゼル車だというのは、車重が重いからですね。
  • kat*****|2018/03/14 19:30

    違反報告

    っていうお話です。

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