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これで解決!エンジンの【最高出力】と【最大トルク】の違いを解説!

公開日: 2020.05.21

メンテナンス40

 

車選びの時に重視することと言えば「デザイン」や「機能性」。しかし忘れてならないのが「エンジン性能」ではないでしょうか?

 

その中でも特に重視するのがエンジンパワー。カタログや雑誌などには「最高出力」や「最大トルク」と記載されています。しかしこの2つ、「どういう違いなのか」「高ければどんなメリットがあるのか」など、きちんと説明できる人は意外と少ないかもしれません。

 

そこで今回は、エンジンの最高出力と最大トルク、それぞれの意味や違いを詳しくご紹介していきます。

 

 

【最高出力】とはそのエンジンが出せる最大の力のこと

まずはエンジンの最高出力についてご紹介していきます。簡単に言うと、最高出力は「エンジンから出せる最大のエネルギー量」のことを表し、一般的に「ps(馬力)」や「kw(キロワット)」という単位で表されます。

 

車のカタログを見てみると、

・507ps(373kw)/6500~7500rpm

と表示されています。

 

 

「rpm」がエンジン回転数を表しているため、エンジン回転数が6500〜7500回転の時に507ps(馬力)・373kwを発生させるということになります。

 

ちなみに1ps(馬力)は75kgの重さのものを1秒間に1m持ち上げる力のことを言い、

1ps=0.7355kw

となります。

 

しかしこれだけではピンとこない人も多いと思います。そんな人は「1馬力=馬1頭分の力」と考えると良いかもしれません。

 

元々「馬力」という単位は、文字通り蒸気機関を開発したワット氏が、力の大きさを表すために馬の力を利用して定めた単位とも言われています。

 

そのため「507ps」は「馬507頭分の力」と考えると、その車の力の大きさのイメージが付きやすくなります。また、最近は国際基準「kw」での表現も推奨されているため、馬力とセットで記載されています。

 

さらに最高出力は、

エンジンが発生するトルク×エンジン回転数

 

 

によって求めることができるため、大きなトルクを高回転で発生させると高出力のエンジンということになりますね。

 

最高出力は基本的にガソリンエンジンやディーゼルエンジン、ハイブリッド機構の搭載によっても左右されますが、大排気量エンジンのほうが高出力の傾向があります。

 

排気量が大きいと、たくさんの燃料を消費するため燃費が悪くなる傾向があります。しかし反対に大きなパワーは走行中に受ける風の抵抗や、路面との走行抵抗・機械抵抗などにも負けないため、高いスピードが出せます。

 

 

 

 

最高出力はエンジンを回せば回すほど大きくなる?

基本的にエンジンの最高出力はエンジンの回転数に比例して大きくなります。

 

ただしエンジンは延々と回転が上昇するわけではなく一定の回転数まで達すると、その先からはエンジンの回転数維持するためにパワーが使われるため、徐々にピークパワーが低下していきます。

 

また、エンジン最高出力はレッドゾーンに達する前がほとんどですので、最高出力を出したいからといって無闇にレッドゾーンまで引っ張ってもあまり効果がありません。あくまで「最高出力の発生回転数を把握しておくことが重要」とも言えます。

 

他にも、エンジンの最高出力の発生回転数が低ければ、普段の利用でも使いやすい実用性なエンジンとも考えられます。反対に最高出力を発生する回転数が高ければサーキット走行などに向いているエンジンとも考えられます。

 

 

 

最高出力が大きいエンジン

最高出力が大きいエンジンを搭載していると、大きく重い車体でも素早く加速させられます。特に最高出力が大きいエンジンは以下のエンジンとなります。

 

  • 大排気量のエンジン
  • ターボ搭載エンジン

 

 

 

大排気量のエンジン

ご紹介したように、排気量が大きいエンジンであるほど大量のガソリンを燃やすため、全回転域で最高出力が大きくなります。

 

ただしエンジンが大きくなると部品の大きさや重量も増し、機構も複雑になるため、物理的に高回転を発生させるのが苦手になります。そのため大排気量のエンジンであれば最高出力の発生回転域は低くなります。

 

F1マシンのエンジンはハイパワーを発揮することで有名ですが、実際の排気量を見てみると1.6Lと非常にコンパクト設計となっているのです。

 

しかし小型で軽量な部品が採用されているため、最高回転は15,000回転以上と超高回転まで回るのです。最高出力は「エンジンを回せば回すほど大きくなる」ため、このような形が採用されているのですね。

 

反対にスーパーカーは「排気量を大きくしてしてハイパワーを出す」という選択がされていると言っても良いでしょう。なぜならF1のような小型で15,000回転も回る量産エンジンは予算的に作ることができないから。

 

F1マシンは1台数十億円とも言われています。排気量を大きくするためには、基本的なエンジン設計はそのままで、部品や設計を大きくすれば良いため、量産可能なコストに抑えられるのです。

 

 

 

ターボ搭載エンジン

ターボ搭載エンジンは過給機を使って加圧した空気をエンジン内に送り込み、ガソリンの燃焼を効率良くする効果があります。そのため大排気量エンジンと同じように最高出力を大きくすることができるでしょう。

 

過給機は排気ガスによって作動しているため、排気ガスが多ければより大きなターボ効果が見込めます。

 

ただし過給機が効率良く回転する領域があるため、高回転にすればするほど最高出力が大きくなるというわけではありません。あくまで過給機が効率良く作動する回転を見つけることが大事です。

 

 

 

 

【最大トルク】とはエンジンが1回転する時の力の強さのこと

ここからは最大トルクについてご紹介します。最大トルクとは「エンジンが回転する力の大きさ」を表します。エンジンが最も効率良く稼働する回転数で発生する最大トルクは、車の加速性能に大きく関わります。

 

最大トルクの単位は「kgf・m」と「N・m」となります。例えば回転軸から1m先にある1kgのものを動かす力は「1kgf・m」となります。また「1N=9.8kgf・m」でもあります。

 

カタログに書かれている最大トルクの表示を見てみましょう。

 

 

・56.1kg・m(550N・m)/2000~6000rpm

 

 

この場合は、エンジン回転数が2000〜6000回転の時に、エンジンの回転軸より1m先に付いた56.1kg(550N)の荷物を持ち上げることができるということになりますね。

 

また、最大トルクが大きく発生回転数が高ければ、風の抵抗や機械抵抗、走行抵抗に負けない加速性能を発揮します。

 

ただし最大トルクのエンジン回転域を過ぎると徐々に力が弱まる特徴がありますので、力強い加速を続けるためには、変速時に回転数を合わせる必要があります。

 

 

 

最大トルク発生回転が高い車の特徴

最大トルクの発生回転が高い車は、加速すればするほど力強さが増してきますので、スポーツカーなどに向いているとも言えるでしょう。

 

高回転型のエンジンであることが多いため、最高速も高い車が多いようです。反対に低回転での加速性は悪く、燃費も悪くなりがちというネガな部分もあります。

 

 

 

最大トルク発生回転が低い車の特徴

最大トルクを低回転で発生させられるエンジンは「実用的で燃費が良いエンジン」とも言えるでしょう。ただし高回転ではトルクが小さくなりがちですので、早めのシフトアップが必要です。

 

 

 

最大トルクが大きいエンジン

最大トルクが大きいエンジンは、重い車体や急な登り坂などでも加速させることができるため、SUVやミニバンなどに多く採用されます。特に最大トルクが大きいエンジンの代表は、以下の3種類となります。

 

  • 大排気量のエンジン
  • スーパーチャージャー搭載のエンジン
  • ディーゼルエンジン

 

 

大排気量のエンジン

排気量が大きなエンジンは、その分燃料を多く燃やすことができるため、大きなトルクを発生させられるでしょう。

 

また、気筒数が少なければ少ないほど機械抵抗も抑えられますので、その分回転しやすく大トルクを発揮させられます。

 

 

 

スーパーチャージャー搭載のエンジン

スーパーチャージャーはエンジンの動力を使って作動させる過給機のことで、エンジンが低回転でも効率良く圧縮空気が作れます。

 

ターボのように排気流量に依存しなくても圧縮空気を作ることができますので、低排気量のエンジンで採用されることも増えてきました。

 

 

 

ディーゼルエンジン

軽油を入れて走るディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べて最大回転数は低いものの、「圧縮比」が高いため、低回転からでも大きなトルクを発生させられます。また、シリンダーも大きく、爆発力を無駄なくトルクに変えられる特徴もあります。

 

 

 

運転のしやすさを考えると最大トルクの発生回転数を確認する方がいい

最大トルクはエンジンが回転する力ですので、発進や加速に大きく影響します。そのため運転のしやすさは「最大トルクが発生する回転数」によって大きく左右されるでしょう。

 

日常的に利用するエンジン回転数は「2000〜4000回転」くらいですので、最大トルクもこの辺りで発生するエンジンであれば「使いやすいエンジン」とも考えられますね。

 

 

 

モーターは最大トルクも最高出力も大きい万能動力

モーターは回転し始めた時に最もトルクが大きく、回転数も高くできるため、万能な動力とも言えるでしょう。ハイブリッドカーは走り始めからスムーズな加速力があることに加え、高回転域でもエンジンの最大出力にモーターの最大出力を上乗せできます。

 

ただし最高出力や最大トルクを大きくすると、その分電気の消費が激しいため、車種によってモーターの味付けを「燃費重視」か「パワー重視」に変えているのです。もちろんこの設定は任意で変えられるようにもなっています。

 

最近のスーパーカーではハイブリッド機構が搭載されているのがスタンダードとなり、運転席にある切り替えスイッチによって「燃費走行」や「スポーツ走行」など任意の走行性能を楽しむことができるようになっています。

 

 

 

まとめ

車台31

 

ここまで最高出力と最大トルクについてそれぞれご紹介しました。

2つの違いについてもう一度簡単にまとめると、以下のようになります。

 

 

  • 最高出力・・・どれだけの速さでエンジンを回転させられるか
  • 最大トルク・・・一定の数値までどれだけ速くエンジンを加速させられるか

 

 

最高出力が高くて最大トルクが低ければ、最高速度は高いが到達するのに時間がかかるエンジンとも言えます。反対に最高出力が低くて最大トルクが大きければ、加速は良いものの、最高速度が低いエンジンと言うことになります。

 

また、車のジャンルによってエンジン特性が違うため、自分が求めるカーライフに合った車を選ぶと、満足できる1台を見つけることができるでしょう!

 

 

タグ : エンジン
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