(番外編)軽ジムニーのギアレシオと馬力とトルクの関係
変速比とタイヤ径からの速度計算と、パワーとトルクの関係についてです。
●まずは、軽ジムニーの変速比、減速比一覧です。
●トランスミッション
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●トランスファー
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●ファイナル
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●回転数とギアレシオから速度を出す方法
エンジン回転数÷トランスミッション変速比÷トランスファ減速比÷ファイナル比 =A ←ドライブシャフトの1分間の回転数
(タイヤ外径mm×π)÷1000000 =B ←タイヤの外円周をキロメートルにするために予め1000000で割っておきます
A×B×60 =速度(Km/h)
例:JA22Wで5速5000rpmでの速度。 タイヤはノーマルタイヤの外径690mm。
5000÷0.790÷1.320÷5.125 =935.57(A)
690×π÷1000000 =0.00217(B)
935.57×0.00217×60 =121.8 km/h
※タイヤ外径は実測か、あるいは概算ですが偏平率から求めることもできます。
(タイヤ呼び幅mm×偏平率×2)+ホイール呼び径mm(呼びインチ×25.4) =外径(mm)
例:175/80-16の場合
(175×80)×2+(16×25.4) =678.4mm (メーカー公表値は約690mm)
●もちろんこれは計算値ですので、実測値とは異なります。
車種や条件によって誤差は異なりますが、私の今までの経験ですと、だいたい100km/h程度まではほぼ
メーター通りですが、200km/h程度になると2〜3%ほど実測よりも低くなり、300km/hくらいになると
5%程度の誤差が出ます。 つまり、メーター読みでは300km/hであっても、実測だと285km/h程度
であるということです。 速度が高くなるほどタイヤと路面とのスリップ率が大きくなる為と推測します。
もっとも、こんなのはタイヤの空気圧ひとつで変わってしまいますし、なによりタコメーターにもそれなり
の誤差がありますから、あまり細かいことは気にしないほうがいいとは思います。
●ついでですので、パワーとトルクの関係も記述しておきます。
1馬力は75kg-m/sec、回転数は1min(1分間)×トルクkg-mの大きさで表されますので、(75×60)÷2π
で計算します。 結果は0.001396ですので、約0.0014として計算しますと以下のようになります。
馬力=トルク×0.0014×エンジン回転数
トルク=馬力÷(0.0014×エンジン回転数)
となります。
※馬力の単位は基本的にはpsを用います。 HPでもほぼ同じですが、厳密に言うと1.014ps=1HPとなります。
上記の式をあてはめると、たとえばパワーカーブからトルクを算出してトルクカーブを描くことも可能です。
また、パワーやトルクそれぞれの発生回転数などの項目でつじつまが合わないような点もみつけることができる
かも知れません。
たとえば、HB21SワークスRのカタログ上のスペックは、64ps/6500rpm、11kg-m/3500rpmとなっています
が、A/R12のHT06タービンで、しかも標準車に対してハイカムなのに最大トルク発生回転数が標準車と同じ
3500rpmなんてどう考えてもおかしいですよね。
通常、ターボエンジンの最大トルクポイントはフルブースト回転数付近になりますので、個人的には5000rpm前後
になるのが自然だと思います。
しかし、このポイントで最大トルクとなるととても11kg-mではおさまりません。 少なくとも13kg-mはいって
しまうと思います。 しかし、仮に11kg-mのままでも5000rpmで計算してしまうと、最高出力は77psとなって
しまい、軽自動車の表示自主規制の64psを大きく上回ってしまいます。
つまり、このカタログのトルク表記はあくまで馬力表示を規制値におさめるためにわざと控えめに表示していると
言えます。
スズキのカタログは、多少の仕様変更があってもパワーとトルクの表記やパワーグラフ等は共用してしまうことが
多いので、あまりカタログ上の表示は信用しないほうがいいかもしれませんね。