小学生でも分かるトルクと馬力の話 
(本当に早いクルマとは?)



What's new.


トルクと馬力の話の最新情報をお届けします。

記事にしてない情報もありますので、これだけ読んでも楽しめると思います。



排気音でドレミを奏でる方法

2017/11/23(木)


前回気筒数と排気音の関係について述べましたが、ついでなので排気音でドレミの音階を奏でるためのエンジン回転数を計算してみました。

音階 4気筒 6気筒
周波数 回転数 周波数 回転数
33 Hz 1000 rpm 50 Hz 1000 rpm
37 Hz 1122 rpm 56 Hz 1122 rpm
42 Hz 1260 rpm 63 Hz 1260 rpm
ファ 44 Hz 1335 rpm 67 Hz 1335 rpm
50 Hz 1498 rpm 75 Hz 1498 rpm
56 Hz 1682 rpm 84 Hz 1682 rpm
63 Hz 1888 rpm 94 Hz 1888 rpm
67 Hz 2000 rpm 100 Hz 2000 rpm


小学校の演奏会でカスタネット以外やらせて貰えなかったので、これで本当に音楽を演奏できるかどうか不明ですが、 もし興味がありましたらこちらへ。




気筒数と排気音の関係

2017/11/11(土)


本サイトでは、以前より排気音を聴いただけで気筒数など分からないと主張していたのですが、読者の方より気筒数が増えれば排気音は高くなる筈だとのご指摘を頂きました。

全くもってその通りなのですが、折角ですのでエンジンの気筒数が増えたり、回転数が上がったら、排気音がどれくらい高くなるか数値で迫ってみたいと思います。


はたして排気音を聴いただけで、気筒数が分かるのでしょうか?

もし興味がありましたら、こちらをご覧ください。


タイヤの太さとクリップに関する捏造記事を切って捨てる

2017/10/31(火)作成

2017/11/9(木)追記


ご存じの様に、本サイトにおいきましては、タイヤが太くなってもグリップは変わらないと主張しているのですが、未だに反論意見を頂戴します。

今回は、下記ネット記事を読んだ方が良いとのメールを頂きました。

タイヤを太くすると何故グリップが上がるのか

この記事については、必要ならば更にじっくり書かせて頂いても良いのですが、その中にあるグラフとその説明文を読んで唖然としました。


”タイヤを太くすると何故グリップが上がるのか”に記載されている捏造グラフ

何とこの記事の作者は、このグラフを自分で勝手に描いたそうです。

ええー!?

自分が想像したロジックに合わせて、自分でグラフを描いた?

それって、小保方さん真っ青のデータの捏造ではないでしょうか?

なお念のためにお伝えしておきますが、本サイトは(非公認ですが)押しも押されぬ小保方氏の擁護派です。


1度くらいの失敗で負けるな小保方さん、支援者は貴方が思う以上に存在する

データを捏造できれば、ノーベル賞クラスの画期的な論文が、小1時間もあれば作成できます。

更にこの単位は何なのでしょう?

荷重の単位が”Kg”で、摩擦力が”N”とあります。

今どき小学生でも”Kg”は間違いで、正しくは”kg”と書くべきだと知っているでしょう。

さらに”荷重”なのですから、単位は”kgf”もしくは”N”です。

荷重の単位については、幣サイトを見て頂いても良いのですが、民間組織ながらJCA(日本クレーン協会)が非常に分かり易くて正確なHPを作成してくれていますので以下を見て頂くのも良いかもしれません。


JCAの荷重に関する説明

いずれにしろ、荷重の単位が”Kg”で、摩擦力が”N”とは全くもってお笑い草です。

本書は常々単位の書き方が間違っている記事は、その内容を疑ってみる必要があると述べているのですが、この記事は正にその典型と言っても良いのではないでしょうか?

この様に単位もろくに知らない者が書く記事がネットで蔓延するのと、最近の日本企業における不祥事と関連が無ければ良いのですが。

本当に心配になります。

ちなみの前述のJCAのHPを編集した方々は、このHPを見ただけで(言い過ぎと思われるかもしれませんが)品質保証の基本を熟知されていると断言できます。

ついでに言っておきますが、品質ほしょうは、品質保証と書き、品質保障ではありません。

もし品質保障と書いている記事があったら、もうそれ以上読む必要はないと断言できます。


0-100km/hタイムの罠 III

2017/10/20(金)


トルクウェイトレシオはアテンザ XDの方が断然優れているのに、なぜ0-100km/hタイムではミニクーパーの方が速いのか?


この謎解きを、諦めた訳ではありません。

以前から気になっていたのが、ミニクーパーの0-100km/hタイムです。

下の表をご覧頂きます様に、ミニクーパーにおいてはMTよりATの方が速いのです。

車種 アテンザ XD (6AT) ミニクーパー (6AT)
0-100km/h 7.8秒(6MT)、8.4秒(6AT) 7.9秒(6MT)、7.8秒(6AT)

0-100km/hタイムの場合、通常3速までしか使いませんので、3速までのギア比をMTより大き目にすれば、理論上有り得ない話ではありません。

とは言え、同じ車種でATの方がMTより速いというのは、今まで聞いた事がありません。

なにしろATの場合、MTより当然伝達効率が劣りますし、僅かかもしれませんがシフトチェンジの時間も掛かりそうな気がします。

よもや公式HPの値が間違っているとは思えないのですが、念のためにドイツの公式HPを調べてみる事にしました。

その結果、以下の様に7.9秒(6MT)、7.8秒(6AT)に間違いはありませんでした。


ドイツ公式HPにあるミニクーパーMTの0-100km/hタイム(上)とATの0-100km/hタイム

なーんだ、と思われるかもしれませんが、これでかなり絞り込めてきました。

今までに分かった事をまとめると、ミニクーパーの方がアテンザよりギア比で2割、タイヤ径で1割、オーバーブーストで5%ほどトルクを稼いで(増幅して)いるものの、だからと言ってアテンザXDの5割近く優れているTWRを超えるほどではありません。

ミニクーパーの0-100km/hタイムに間違いないとしたら、アテンザXD側に何かしら遅くなる理由が潜んでいると考えるのが妥当ではないでしょうか?

その理由は何か?

これについて、思い付いた事があるので、更に調べてみたいと思います。

少しずつではありますが、前進しているのは間違いありません。


バイクの気筒数と加速の関係 II

2017/10/16(月)


お待たせしました。

先日予告しておりました、バイクの気筒数と加速の関係に関して、250ccバイクのトルクウェイトレシオ(TWR)とパワーウェイトレシオ(PWR)を調べてみました。


その結果、予想に反して4気筒エンジンの方がTWRが優れているとの結果がでました。

もし興味がありましたらこちらへ。


0-100km/hタイムの罠 II

2017/10/9(月)


以前、トルクウェイトレシオの優れたアテンザ XDとミニクーパーを比較すると、0-100km/hタイムはミニクーパーの方が速いという記事を書いたのを覚えていらっしゃいますでしょうか?


この中で、空力抵抗を考慮するのをすっかり忘れていましたので、追記しました。

はたしてどれくらい、アテンザの方が空気抵抗が大きいのでしょうか?

もし興味がありましたら、こちらへ。

なお本件につきましては、更に衝撃の事実が分かってきましたので、楽しみにしておいて頂ければと思います。


バイクの気筒数と加速の関係

2017/10/8(日)


ネットが繋がらないとき、またまたお便りを頂きました。

それによると以下の様に、同じ排気量のバイクの場合、単気筒より4気筒の方が明らかに加速は良いとの事です。

私の若いころヤマハのFZR250(4気筒)とカワサキのバリオス(4気筒)に乗ってました。

400ccも4気筒が主流でした。カワサキのZX4(4気筒)にも、乗ってましたが5秒かからずに100km/hでました。

友人はホンダのVFR-RR400(4気筒)は、もっとはやかったですね~

その後、単気筒も乗りましたが、加速は子供と大人以上の違いがありましたね。

ホンダのCBR250やスズキの刀250KATANA他、沢山ありました。

また、バイクレースでも2気筒より4気筒が早いようです(同じ排気量の場合)


お恥ずかしい話ですが、実はこのメールを頂くまで250ccで4気筒のエンジンがあるとは全く知りませんでした。

何しろ記憶にあるのは、赤いフレームが特徴的だった2気筒4サイクルのホンダVT250Fや、バリバリとケタタマシイ排気音と青い排気ガスが印象的だった2気筒2サイクルのスズキRG250ガンマだったからです。


80年代前半までは主流だった2気筒のホンダのVT250FとスズキのRG250ガンマ


調べてみると80年代前半までは確かに2気筒エンジンが主流だったのですが、(今では信じられませんが)バイク人気が徐々に絶頂期を迎えると、何と250㏄クラスにおいても4気筒モデルの要求が一気に高まった様です。

具体的には、1983年にスズキのGS250FW、1986年にヤマハのFZ250フェーザー、1986年にホンダのCBR250FOUR、1987年にスズキのGSX-R250、1989年にカワサキのZXR250、1991年にはスズキのGSX250SSカタナと、次々にクオーターマルチ(4気筒250㏄)エンジン搭載車が発売された様です。


その後主流となった4気筒250㏄のヤマハFZ250フェーザーとスズキのGSX250SSカタナ

となると、このままバイクのバブルが続いたら、今頃500㏄の8気筒、あるいは750㏄の12気筒エンジンができるのではないかと思ってしまいます。


8気筒エンジン搭載バイク

それはともかく、別の興味深い事を知りました。

当然ながらホンダでも80年代後半まで4気筒エンジンを搭載したCBR250Rを発売していたのですが、それから20年後に復活した新CBR250Rは、驚く事に単気筒エンジンを搭載しているのです。


単気筒エンジンを搭載して20年ぶりに復活した新CBR250R

どうやら、この辺にヒントがありあそうなのですが、時間ができ次第この謎に迫ってみたいと思います。


車の加速はトルクには関係しないへの反論

2017/10/6(金)


いつまでも間違った記述を放置すると、悪貨に良貨が駆逐される事になりかねませんので、今後は速やかに反論記事を載せたいと思います。

と思いながら下のメールを検証した所、このメールの内容は合っています。

試しに、0-100km/hのデータがあるGT-Rを同じ方法で計算すると以下の様になります。

GT-Rの0-100km/hを同じ方法で計算した場合

質量 1730kg
エンジン出力 357kW=375000W(485PS)
静止から27.8m/s(100km/h)まで加速

1/2×1730×27.8^2/375000=1.78秒


実際上記GT-Rの0-100km/h公称値は3.0秒ですので、かなり近い数値が出てきます。

また上の式に単位を付けて、もう少し分かり易く書くと以下の様になります。

運動エネルギー/パワー(仕事率)
1/2×1730kg×(27.8m/s)^2/375000W
= (1/2×1000kg×100m2/s2 )/375000W
1.78kg・m2 ・s-2・W-1
1.78s


ここで1.78の単位は”kg・m2 ・s-2・W-1”であって、秒ではないと思われるかもしれませんが、以下の様に1Wは1kg・m2 ・s-3ですので、最終的に単位は秒だけになります。

1W=0.102kgf・m/s=1kg・m2 ・s-3

考え方としては、運動エネルギー(力×距離)をパワー(力×距離/時間)で割れば、その物体をその速度まで加速させるのに必要な(エネルギーを掛ける)時間が求められるという訳です。

ただしこれをクルマに当てはめると、パワー(馬力)が同じならば、低回転高トルクエンジンでも高回転低トルクエンジンでも、加速度は同じになってしまいますので、どうみても現実的ではありません。

という訳で、クルマにおいてはトルクが大きい程が加速が良く、馬力は最高速度に関係するという、幣サイトにおける従来からの主張に変わりはありません。

ただし、この様に重量と速度とパワーが分かれば、その速度に達する時間が求められるのは非常に画期的です。

恐らく大学の入試問題に使えば、ヒット間違いありません。


車の加速はトルクには関係しない

2017/10/5(木)


続いて別の方より、以下のメールを頂きました。

メール1

車の加速にエンジン出力は関係がなく、トルクで決まるとの話ですが、本当でしょうか?

以下のように考えれば、タイヤの半径とかギヤ比とか何も考えずに、エンジン出力w、質量mの車が速度vまで加速するのに要する時間を計算できます。

速度vの時の運動エネルギー 1/2×m×v^2
上記エネルギーを出力するのに必要な時間 1/2×m×v^2/w

これだけです。トルクは使いません。


これに対してこちらより、”実際のエンジン出力を入力してみれば、その間違いに気が付かれると思います”、とお伝えした所以下の回答を頂きました。

メール2

普通の車で信号待ちからゆっくり加速することをや想定します。

質量 1000kg
エンジン出力 10kW=10000W
静止から10m/s(36km/h)まで加速

1/2×1000×10^2/10000=5秒

大体いいところではないでしょうか?


これに対してこちらより、”1Wは0.102kgf・m/sではないでしょうか?”とお伝えした所、以下の回答を頂きました。

メール3

間違いではないですが、ここでは関係ないですね。
簡単な話です。

走っている車は運動エネルギーを持っている。
そのエネルギーの源はエンジンしかない。
つまり、エンジンがした仕事の合計は車の運動エネルギーに等しい。


噛み合わない交信をしてしまったのですが、本件についても皆様はどう思われるでしょうか?

実はかなり興味深い話が含まれていますので、次回の反論を楽しみして頂ければと思います。


タイヤの太さとクリップの関係に関する本サイトの反論

2017/10/4(水)


暫くインターネットに繋がらない所に居たため、久しぶりの更新になります。

さて長らく放置しておりました下のメールに関しまして、本サイトの反論を端的に述べたいと思います。

先ずこのメールによれば、本サイトにおいては摩擦係数を定数として扱っている様に(勝手に)述べられていますが、本サイトでは一言もその様な事は述べていませんし、扱ってもいません。

本サイトにおきましては、あらゆる条件下において常に下の式(法則)が成り立つと言っているのです。

摩擦力(F)=摩擦係数(μ)×荷重(P)


すなわち、タイヤの温度が変わろうが、タイヤが変形しようが、熱容量が変わろうが、この関係は不変という事です。

そしてこの式の中には、タイヤの幅は一切入っていませんので、何がどう変わろうとタイヤの幅で摩擦力は変わらないのです。

ただしミクロ的に見ると、タイヤの太さで摩擦係数が変わる可能性はゼロではありません。

例えば、タイヤが太くなれば単位面積当たりの接地荷重が減るので、タイヤの温度上昇が抑えられ、摩擦係数は低下します。

ですがタイヤの幅を2倍、3倍にできる訳ではなく、単に数十mm太くするだけですので、どう考えてもその影響は十分無視できる程度のものです。

にも関わらず、誰でも思い付く様な微細な変動要素をしたり顔で持ち出して、なぜ本質を真っ向から否定するのでしょうか?

本当に理解に苦しみます。

木を見て森を見ずとは、正にこの事です。

良い子は決して真似してはいけません。


タイヤの太さとクリップの関係

2017/8/23(水)


本サイトにおいきましては、タイヤが太くなってもグリップは変わらないと主張しているのですが、読者の方より以下のメールを頂きました。


摩擦力(F)=摩擦係数(μ)×荷重(P)

という式を引用されていますが、摩擦係数が定数ならばあなたの理論は理解できますが、実際は摩擦係数は定数ではありません。
高校物理では便宜的に定数として教わりますが、現実では違うのです。

摩擦係数はタイヤの温度や変形量などの変数と考えられます(これは単なる例であり誰も正確な式は分からないと思いますが)。

するとタイヤの太さはタイヤの熱容量に影響を与えます。また、タイヤの太さはタイヤの変形量にも影響を与えます。

以上の例からお分かりと思いますが、摩擦係数はタイヤの太さによって変化しますので、摩擦力もタイヤの太さによって変化します。ただし太ければ太いほどグリップが上がるとは一概に言えませんが(当然下がる場合もありえる)。


このメールを読んで、皆さんはどう思われるでしょうか?

実は過去何度か同じ様なメールを頂いた事もあって、今回は差出人の方の了解を頂き、ここにご紹介させて頂きました。

その通りだと思われる方、或いはそうではないと思われる方等いらっしゃいましたら、こちらまでメール頂ければ幸いです。


ハスラーの欠点第19位

2017/8/22(火)


本サイトにおいて、ハスラーの欠点を指摘しているのは、ご存じの事と存じます。

当初は切り良く10件で収めていたのですが、その後読者の方からもご指摘を頂き、ついに19件にまで達しました。

その記念すべき19位は、以下の3枚の写真に関連します。






もし興味がありましたら、こちらへ。


DOHC 4バルブのガラ軽達

2017/8/1(火)


さて、またまた問題です。

以下は各社の売れ筋軽自動ですが、共通点は何でしょうか?


日産(三菱)、ダイハツ、鈴木、ホンダの売れ筋軽自動車

突然訊かれても困るでしょうが、驚いた事にどれも直列3気筒DOHC12バルブのエンジンを搭載しているのです。

すなわち、一昔前なら名ばかりのGT達が道を譲った、あのDOHCエンジンを搭載しているのです。


DOHCエンジンを搭載した2代目セリカの広告

さらに当時のDOHCは、1気筒2バルブだったのですが、今の軽自動車は何と4バルブなのです。

一瞬スゴイと思ったものの、よくよく考えると何故ここまでしなければいけないの、と思わずにはいられません。

ご存じの様にDOHC4バルブが有効なのは、あくまでも高回転のときです。

おまけに4バルブにした事により、どうしても低速での燃焼効率が下がるため、どれも機構が複雑になる可変バルブタイミングまで搭載しています。

そもそも軽自動車の主要な用途は、買い物や通勤通学です。

ですので4000回転以上まで回すのは極めて稀ですし、さらに6000回転まで回す事は、廃車になるまで1回も無いかもしれません。

にも関わらず、なぜDOHC4バルブなのでしょうか?


ダイハツの直列3気筒DOHC12バルブエンジン

確かに一部の方にはそういうエンジンも必要かもしれませんが、本来ならば街乗りに適した、直列3気筒SOHC6バルブのロングストロークエンジンを載せるべきでしょう。

そんなエンジンを搭載したクルマでしたら、軽くて、静かで、燃費も良くて、坂道も楽々で、財布にも優しいのは間違いありません。

にも関わらず軽自動車を生産している4社全てが、なぜ7000回転まで回るエンジンを搭載しているのでしょうか。

もしこれを読まれたR&D関係者がいらっしゃいましたら、是非教えて下さい。

なぜ軽自動車にDOHC4バルブが必要なのでしょうか?

これこそガラ軽ではないでしょうか?


ホンダ自立バイクの仕組み

2017/7/22(土)


昨日お伝えしておりました、ホンダ自立バイクの記事をアップしました。

バイク好きの方にはいくつか興味深い話が含まれていますので、もし宜しければこちらへ。


ホンダ自立バイク

2017/7/21(金)


既に下の動画をご覧になった方は多いのではないでしょうか。


本年1月のラスベガ国際家電見本市において、本田から発表された自立バイクです。

発表された直後から、この原理について書いてみたかったのですが、どうしても分からない事が一つあって今まで棚上げになっていました。

今回ようやくその謎が解けましたので、近々にリリースする予定です。

興味のある方も無い方も、今しばらくお待ち願います。


バイク記事

2017/7/20(木)


読者の方より、バイクの低速小旋回におけるリーンアウトについて取り上げてほしいとのリクエストが届きました。

その前準備として、従来あったバイクの記事(リーンウィズ、リーンイン)に図や写真を追加して、少し分かり易くしてみました。


ペダルに片足を掛けて乗ると、自転車は反対側に傾く


もし興味がありましたら、こちらへ。


ミニGT-R

2017/7/17(月)


国産4WDスポーツカーの代表格と言えば、ニッサンGT-Rでしょう。

ですが、車両価格は1千万円以上で、更に維持費もかなりする事を考えると、一般庶民にはちょっとやそっとじゃ手が届きません。

となったら、もう少し手が届き易くて、尚且つ日常的に扱えるGT-Rの小型版があれば良いのに、と誰もが思われる事でしょう。


ニッサンGT-R(570PS/65.0kgf・m)


ところが、それは叶わぬ夢と思うのは早計です。

実は、ほぼそのイメージに近いクルマは既に存在しているのです。

←これ

もし興味がありましたら、こちらへ。


ハスラーの欠点第16位

2017/7/16(日)


本書をご覧頂いている方は、それほどハスラーには興味はないかもしれませんが、またまた読者の方より情報を頂きましたので欠点を追加しました。


ハスラーのリアワイパー


もし興味がありましたら、こちらへ。


絶望のトリップメータ

2017/7/14(金)


本サイトではハスラーの問題点を指摘しているのは、ご存じだと思いますが、以前から早くアップしなければいけないと思っていた事をようやくアップしました。

それはトリップメータの表示です。

何がそんなに問題かと言えば、下の表示を見て頂ければ、誰もがご納得頂けるのではないでしょうか?


もし興味がありましたら、こちらへ。


気筒数が少ないとトルクはアップするのか

2017/7/10(月)


本書では以前より、排気量が同じなら気筒数が少ないほどトルクはアップすると、まるで当たり前の事の様に書いていたのですが、読者よりメールを頂いてその理由を一切書いていない事にようやく気が付きました。


(186PS / 23.7kg·m)         (170PS / 25.0kg·m)

また同じ様に、ショートストロークのエンジンより、ロングストロークのエンジンの方がトルクがアップすると、これまた当然の事の様に書き続けていたのですが、その理由も一切書いていませんでした。


φ64mm/68mmのロングストロークエンジンを搭載した本田のS660

という訳で、遅ればせながらその理由をご説明したいと思います。


ロングストロークにすればクランクを長くできる

もし興味がありましたら、こちらへ。


日産ノートe-POWERの快挙

2017/7/2(日)


お待たせしました。

日産ノートe-POWERの記事を、トルク馬力の別冊としてアップしました。


一見既存のボディーに既存のモーターとエンジンを搭載しただけだと思っていたのですが、調べてみたら大間違いでした。

おまけにいつもの通り、テスラの株価や、ドイツ軍のタイガー戦車や、スバルのインプレッサやら、余計な話が満載ですので、もし興味がありましたらこちらへ。




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