エンジン出力

Power output of an engine

エンジン出力
一般的な記号	P
SI単位	キロワット（kW）
SI基本単位では	1000 kg ⋅ m 2 ⋅ s −3
他の量からの導出	P = M · ω
寸法	${\displaystyle ML^{2}T^{-3}}$

エンジン出力とは、エンジンが発生できる動力のことです。これは、最も一般的な単位であるキロワット、メートル馬力（多くの場合PSと略される）、または馬力で表されます。内燃機関において、エンジン出力は通常、定格出力を表します。定格出力とは、ISO 1585などの特定の試験方法に従って、エンジンが長時間にわたって維持できる出力です。ただし、一般的に、内燃機関には動力取り出し軸（クランクシャフト）があるため、軸出力の規則が内燃機関にも適用されます。エンジン出力は、エンジントルクとクランクシャフトの角速度の積です。

意味

出力はトルクと角速度の積である：[ ^1]

させて：

• ${\displaystyle P=}$ワット（W）での電力
• ${\displaystyle M=}$トルク（ニュートンメートル、N·m）
• ${\displaystyle n=}$クランクシャフト速度/秒（s ⁻¹）
• ${\displaystyle \omega =}$ 角速度= ${\displaystyle 2\pi n}$

パワーは次のようになります。

${\displaystyle P=M\cdot \omega }$

内燃機関では、クランクシャフトの回転速度は よりも一般的な数値であるため、代わりに を使うことができます。これは と等価です。^[2] ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle \omega }$ ${\displaystyle 2\pi n}$ ${\displaystyle \omega }$

${\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot n}$

秒あたり（s ⁻¹ ）であることに注意してください。代わりに分あたり（min ⁻¹ ）の一般的な値を使用する場合は、 60で割る必要があります。 ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle n}$

${\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot {n \over 60}}$

使用法

数値方程式

トルクとクランクシャフト回転数からエンジン出力のおおよその数値式は次のとおりです: ^{[1] [3] [4]}

国際単位系（SI）

させて：

• ${\displaystyle P=}$キロワット（kW）単位の電力
• ${\displaystyle M=}$トルク（ニュートンメートル、N·m）
• ${\displaystyle n=}$クランクシャフト回転速度（分）（min ⁻¹）

それから：

${\displaystyle P={M\cdot n \over 9550}}$

技術単位システム（MKS）

• ${\displaystyle P=}$馬力（ hp、PS）
• ${\displaystyle M=}$トルク (キロポンドメートル) (kp・m)
• ${\displaystyle n=}$クランクシャフト回転速度（分）（min ⁻¹）

それから：

${\displaystyle P={M\cdot n \over 716}}$

帝国/米国慣用単位系

• ${\displaystyle P=}$馬力（hp、bhp ）
• ${\displaystyle M=}$トルク（ポンド力フィート）（lbf·ft）
• ${\displaystyle n=}$クランクシャフト速度（毎分回転数（rpm））

それから：

${\displaystyle P={M\cdot n \over 5252}}$

例

例のディーゼルエンジンのトルクとパワーの図

ソースデータを表示します。

パワーカーブ（オレンジ）は、トルクカーブ（青）にクランクシャフト速度を掛けて9550で割ることで導き出せる。

ディーゼルエンジンは、エンジンの定格回転数である4200 min ⁻¹で234 N·mのトルクを発生します。 ${\displaystyle M}$ ${\displaystyle n}$

させて：

• ${\displaystyle M=234\,N\cdot m}$
• ${\displaystyle n=4200\,{min}^{-1}=70\,s^{-1}}$

それから：

${\displaystyle 234\,N\cdot m\cdot 2\pi \cdot 70\,s^{-1}=102,919\,N\cdot m\cdot s^{-1}\approx 103\,kW}$

または数値方程式を使用します。

${\displaystyle {234\cdot 4200 \over 9550}=102.91\approx 103}$

エンジンの定格出力は103kWです。

ユニット

	キロワット	キロポンドメートル/秒	メートル馬力	馬力	ポンド力フィート/分
1 kW (= 1000 kg・m 2・s −3 ) =	1	101.97	1.36	1.34	44,118
1 kp·m·s −1 =	0.00980665	1	0.01 3	0.0132	433.981
1 PS =	0.73549875	75	1	0.986	32,548.56
1 hp =	0.7457	76.04	1.014	1	3万3000
1 lbf·ft·min −1 =	2.26·10 −5	0.0023	2.99·10 −5	3.03·10 −5	1

参照

• 出力別生産車一覧

参考文献

• Böge、Wolfgang (2017)、Alfred Böge (編)、Handbuch Maschinenbau (ドイツ語)、ヴィースバーデン: Springer、ISBN 978-3-658-12528-8

• Böge、Alfred (1972)、Mechanik und Festigkeitslehre (ドイツ語)、ヴィースバーデン: Vieweg、ISBN 9783528140106

• ケンプ、アルバート・W.（1998）、Industrial Mechanics、American Technical Publishers、ISBN 9780826936905

• フレッド・シェーファー、リチャード・ヴァン・バスハイセン編(2017)、Handbuch Verbrennungsmotor (ドイツ語)、ヴィースバーデン: Springer、ISBN 978-3-658-10901-1

参考文献

1. Böge 2017. p 233
2. Fred Schäfer、Richard van Basshuysen 2017. p. 21
3. ボーゲ 1972. p 154
4. ケンプ 1998. p 259

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