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機関出力

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
機関出力
Engine power
量記号P
次元ML2T3{\displaystyle ML^{2}T^{-3}}
SI単位キロワット(kW)
= 1000kgm2s−3
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機関出力(きかんしゅつりょく、英語:engine powerエンジン出力エンジンパワー)は、機関(エンジン)が出すことができる仕事率(パワー)である。仕事率は、最も一般的にはキロワット仏馬力(メートル法)、または英馬力(ヤード・ポンド法)、で表すことができる。内燃機関の文脈においては、機関出力は通常、「定格出力」を表す。定格出力とは、例えばISO 1585[1]のような一定の試験方法に基づいて、機関が長期間維持できる出力のことである。しかし、一般的に内燃機関には動力を取り出す軸(クランクシャフト)があるため、軸動力に関する規則が内燃機関にも適用される。機関出力は機関トルクとクランクシャフトの角速度である。

定義

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仕事率はトルクと角速度の積である[2]

とする。

その結果、仕事率は

P=Mω{\displaystyle P=M\cdot \omega }

である。

内燃機関では、クランクシャフト速さn{\displaystyle n}ω{\displaystyle \omega }よりも一般的な数値であるため、代わりに2πn{\displaystyle 2\pi n}を使うことができる[3]

P=M2πn{\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot n}

n{\displaystyle n}は単位が毎秒 (s−1) であることに注意する必要がある。もし、一般的な毎分 (min−1) を代わりに使いたいならば、n{\displaystyle n}を60で割らなければならない。

P=M2πn60{\displaystyle P=M\cdot 2\pi \cdot {n \over 60}}

使用

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数値方程式

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以下は、トルクとクランクシャフト速さから機関出力を計算する近似数値方程式英語版である[2][4][5]

国際単位系 (SI)

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とすると

P=Mn9550{\displaystyle P={M\cdot n \over 9550}}

工学単位系 (MKS)

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とすると

P=Mn716{\displaystyle P={M\cdot n \over 716}}

帝国/米国慣用単位

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とすると

P=Mn5252{\displaystyle P={M\cdot n \over 5252}}

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ディーゼルエンジンは、定格回転数であるn{\displaystyle n} 4200 min−1において、234 N·mのトルクM{\displaystyle M}を発生する。

とすると

234Nm2π70s1=102,919Nms1103kW{\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て、

23442009550=102.91103{\displaystyle {234\cdot 4200 \over 9550}=102.91\approx 103}

となる。

エンジンに定格出力は103 kWである。

単位

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キロワットキロポンドメートル毎秒仏馬力英馬力フィート重量ポンド毎分
1 kW (= 1000 kg·m2·s−3) =1101.971.361.3444,118
1 kp·m·s−1 =0.0098066510.0130.0132433.981
1 PS =0.735498757510.98632,548.56
1 hp =0.745776.041.014133,000
1 lbf·ft·min−1 =2.26·10−50.00232.99·10−53.03·10−51

出典

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  1. ^ISO 1585:2020 路上走行車-エンジン試験規約-正味出力” (2020年7月24日). 2021年9月13日閲覧。
  2. ^abBöge 2017. p 233
  3. ^Fred Schäfer, Richard van Basshuysen 2017. p. 21
  4. ^Böge 1972. p 154
  5. ^Kemp 1998. p 259

参考文献

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  • Böge, Wolfgang (2017), Alfred Böge, ed. (German),Handbuch Maschinenbau, Wiesbaden: Springer,ISBN 978-3-658-12528-8 
  • Böge, Alfred (1972) (German),Mechanik und Festigkeitslehre, Wiesbaden: Vieweg,ISBN 9783528140106 
  • Kemp, Albert W. (1998) (English),Industrial Mechanics, American Technical Publishers,ISBN 9780826936905 
  • Fred Schäfer, Richard van Basshuysen, ed. (2017) (German),Handbuch Verbrennungsmotor, Wiesbaden: Springer,ISBN 978-3-658-10901-1 

関連項目

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