【Engineering Explained】馬力対トルク – 簡単な説明

皆さんこんにちは、ようこそ。このビデオでは、トルクと馬力の違いについてお話します。
変な例えは使わず、最低限の数学を使って、理論的な話をして理解しやすくしていきます。
まずはトルクから始めましょう。トルクとは、単純に距離を置いた力のことです。
ねじれる力と考えることができます。レンチを使って何かを締め付けようとしているとします。
力を加えて、レンチの長さ分の距離を押して、締め付けているところにトルクを供給します。
ソケットレンチも同じです。だからボルトを締め付ける場合は、距離を置いて力を加える。
そしてそれがボルトにトルクを供給して ボルトを締め付けるのです
同じことがエンジンでも起きています。
シリンダー内での燃焼がピストンを押し下げる力を供給し、そのピストンがクランクシャフトを押し下げているのです。
見ての通り、ピストンを押し下げる力を得ているのです。
あなたはそれがクランクシャフトを押しているあなたの距離を持っている、回転軸は、ここでピストンは、特定の距離で、その中心からオフセットを押している中心です。
組み合わせることで、エンジントルクを与え、特定の距離を押し下げる力で捻る力を与えることができます。
それはあなたのエンジンが今作っているトルクです トルクは非常に簡単に操作することができます。
歯車を使ったり、梃子を使ったりして
だから、これはあなたが知っている最大の力の量を供給します私はそれに一定の量のトルクを供給することができます。
でも、もし私がもっと長いものを使うとしたら
今、私はより大きな距離で押すことができ、トルクは力に距離を掛けたものであるため、より多くのレバレッジを持っています。
ここのトルクはかなり大きくなりそうです。
では、パワーとは何か、そしてこの二つはどのように関係しているのか？パワーとは、仕事が行われる速度のことです
どういう意味だ？そうですね……この車をここからここに移動させれば ある程度の仕事はしてきました
ここからここに移動してきましたが、今はゆっくりやると
それはあまりパワーを必要としませんが、私が非常に速くそれを行う場合は、より多くのパワーを必要とします。
今、最終的には同じことを達成している。
ここからここまで車を移動させているのですが、その移動速度が速くて
したがって、仕事の割合が大きくなります。
それはより多くのパワーを必要としますので、ゆっくりと行くよりも早く行く方がより多くのパワーを必要とします。
パワーとは最終的には スピードを与えるものであり 加速を与えるものでもあります この2つはつながっています この文脈の中では
エンジンを見てみましょう。距離を置いて押し下げる力としてのトルクがあります。
どのくらいの速さで発生しているかがパワーであり、これが回転数です。馬力はトルクに回転数を掛けたものです
この相互作用はどのくらいの頻度で発生しているのか…
どのくらいの速さで回転しているかというと… ピストンに作用する一貫した力を得ながら…
同じ距離で同じだけの力を供給すればするほど
では、例を挙げて説明してみましょうか？
全く同じ車が2台あるとしましょう 見た目が違うのは分かっていますが
彼らは全く同じです 何も違いはありません この1つは200馬力と100ポンドフィートのトルクを持っている以外は
これがピーク時の数値です。これは２００ポンドフィートのトルクと １００馬力のパワーを持っています だから半分のパワーです
トルクが2倍、パワーが2倍、トルクが2分の1になる
両方が同じ質量を持っていると仮定して、どちらがより速く加速するのか？
他の全ての条件が同じだとすると
パワーのある方が常に早くなるのは、それが仕事が完了する速度だからです。
それは仕事を成し遂げるのがどれだけ早いかということだ ある場所から別の場所に何かを移動させることができる それはより速く移動させることができる
今、この1つは、偉大なより多くのトルクを持っています。
しかし、私たちが知っているように、トルクはギアを介して操作することができますので、ギアはちょうどテコのように動作します。
これほどのトルクはないが
何かにトルクをかけていても、自分の力は変わらないし、自分の強さも変わらない。
しかし、車がギアを使ってより多くのトルクを作るのと同じように、私はレバレッジを使うことができますので、この車は2倍のパワーを持っています。
しかし、トルクの半分はギアを使って加速することができるので、より長く
あなたは、より積極的なギア比をより大きくレバレッジアームを知っている
そうすれば、そのパワーを抑えることができ、最終的にはより多くのパワーを得ることができるので、より多くの仕事をより迅速にこなすことができます。
それはより速い車になります。
それでは馬力とトルクカーブの話をしましょう メーカーが馬力とトルクの数値を 提示してくれるので
それぞれのピーク時の数値を出しているだけで
彼らはあなたを与えていません、あなたは、エンジンの回転域のすべてに渡って生成されるトルクの量を知っています。
トルクカーブを見ると、回転数に対してカーブに沿ってピークがあります。つまり、ピストンを押し下げる力が最大になるエンジンの回転数がピークトルクとなります。
と、設定されたギアの範囲内に留まっている場合、1つのギアに留まっている場合、それは何を意味するのでしょうか？
ギアを３速に入れた時、シートに押し付けられる力がピークトルクで最大になるのを感じます。
ギア比を一定に保つことを前提としています。
1つのギアに収まっている
馬力曲線をトルク曲線の上に重ねて見ると
ある時点でピーク馬力が発生します。
エンジンが最も多くの仕事をしている時です。
あなたは大丈夫だと思うかもしれない最速で加速したいなら
トルクのピークが必要なので、そのピークスポットに行きたいのですね。
まあ、それは設定されたギアの中だけの話であって、ギア比を操作できるのはそのギアの中だけの話ですが
ピークトルクはここだとしましょう
しかし、ピークパワーはここを超えています、後の回転域ではトルクを犠牲にすることができます。
しかし、よりアグレッシブなギア比を得て、最終的にはピークパワーで加速することで、より速く加速することができます。
それはなぜかというと、あなたのトルクにギア比を掛けているからです。
ピークトルクが低いギア比と低いトルクを掛け合わせたものであることになります。
しかし、ピーク時のギア比を大幅に上げて乗算すると
それはあなたのピーク加速を与えます
だから例えばCVTトランスミッション
ギヤ比を絶えず調節できるかどれが
エンジンをピーク馬力で維持するためにギア比を調整すると
彼らはあなたが手動でギアをシフトするか、またはオートマチックトランスミッションを持っていた場合よりもむしろ最速で加速します。
ギアの間にシフトチェンジすると、そのピークの感覚を感じることができます。
シートを越えたときのピークトルク時のシートに対する力のピークは、シートを越えたときのピーク加速度の真の量ですが、実際のピーク加速度の真の量は、シートを越えたときのピークトルクの真の量です。
そのエンジンで可能なのは、ギアを操作すれば可能です。
最高馬力を発揮できるように操作されたレバレッジ
可能な限りアグレッシブなギア比でレベルアップ
簡単に復習すると、トルクとは距離を置いて作用する力のことです。
馬力は、あなたが仕事を達成することができますどのように迅速に、今、それらの両方がお互いを必要としています。
それらはお互いの機能です 馬力はトルクに回転数を掛けたものです だから特定のトルクを持っています
そして、あなたは一定の速度でエンジンを回転させ、それはあなたにパワーを与えることになります。
そして、最終的には互いに必要とされています……トルクがなければ馬力は得られません。
しかし、”車がどれくらいの速さで加速できるか？”を見る場合、最も重要な数字は、”トップスピードは？”
“最高速度はどうなるか？”というのは、パワーに関係してきます なぜなら、それがどのくらいの速さであるかを教えてくれるからです
ある程度の仕事ができるか
トルクと馬力の違いが明確になったことを願っています。
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