車関連の動画等を見ていると「トルクが・・・」とよく聞きますが、トルクってなに?わかってるようなないような・・・。Web等で調べてみましたが、素人に分かりづらい説明ばかりだった!!いろいろと探してやっと見つけた分かりやすい説明をまとめてみました。

簡単にまとめると、

トルク=「自動車のタイヤを回転させる力」
自転車にたとえると、「ペダルを踏む力」
車のアクセル踏んで感じる加速感がトルク

少し詳しい説明

自転車トルクを理解する際に、よく例えられるのが自転車のペダルです。

自転車を漕ぐとき、ペダルを左右交互に下方向に踏み込みます。すると、下方向に踏み込むたびに左右のペダルをつないでいる車軸に、回転させるねじり力が入ります。脚力のある競輪選手のような人が漕ぐと、車軸にはもの凄いねじり力が入りますし、力が弱く体重も軽い子供が漕ぐと、たいしてねじり力は入りません。

自転車のギア比が固定ならば、そのねじり力の大きさに応じて、自転車は前へと進みます。

この時、車軸からペダルまでの距離は18cm、ペダルが水平になったときに足で下方向に踏み込む力を30kgとすると、0.18[m]×30[kg]で、トルクは5.4[kgf・m]となります。ちなみに、単位がKg→kgfとなっているのは、力の大きさとして扱うために、質量のkgと重力のkgfで分けているのです。

自転車は、このトルクがペダルを踏み込んだときにのみ働くので、車軸に最大トルクがかかったり、ゼロになったりを繰り返し、タイヤを回転させます。

一方、エンジンの場合は、燃焼室で爆発が起きる度にクランクシャフトに回転のトルクがかかり、トランスミッション(→FRの場合はプロペラシャフト)→デファレンシャルギア→ドライブシャフト等を介して、タイヤを回転させます。

エンジンに置き換えるとどうなるのか?
人間が自転車を漕ぐ場合は、踏み込む力によってトルクが変わりますが、エンジンの場合は、回転数に応じて発生するトルクが異なります。

例:最大トルク発生は3,200-5,200rpm これは、3,200rpmから5,200rpmで、最大トルクが発生することを示しています。

ちなみにrpmとは、回転毎分(英語:revolutions per minute)の略で、1分間に何回回転するのかを示した表記です。アイドリング時はだいたい600rpm程度ですが、それを1秒間に直すと10回転もしています。3,200rpmということは、その約5倍以上、1秒間に51回も回っているときに、最大のトルクが出るエンジン、ということなのです。

一般的にエンジン回転数が高まると発生トルクは増えていき、ある回転数でピークを迎え、その後は下降するというカーブを描きます。*1 このトルクカーブが高い回転数(域)を使って走るほど、クルマの加速力は高くなります。

*1  強いトルクを生み出す時には、濃いガソリンを含んだ気体(混合気)をに十分にエンジンへ送り込む必要があります。混合気が十分に送り込まれなくなると、エンジンのトルクも落ちてしまうことになります。エンジンの回転数を更に高めていくと、この回転数に混合気の流入が間に合わなくなってしまい、トルクも大きく落ち込みます。結果として馬力も頭打ちになるという関係になっています。

(参照:http://car-me.jp/articles/9902)

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