先日、知人らとシャシーダイナモーにて馬力測定を行なったのですが、その測定結果について少し疑問に思ったので質問します。
測定は停止時からスピードリミッターがきくまでの速度で行なわれていたのですが、測定結果を見ますとトルクは途中でピークを迎え、馬力は180km/hが最高値でその後急速に減少してました。
180km/hでの馬力の減少はスピードリミッターがきいたためでしょうが、もしスピードリミッターをカットしてタコメーターのレブリミットとなる速度まであげた場合、馬力はもっと上昇すると考えていのでしょうか?
それとも、馬力のピーク値は速度に完全には依存せず、速度のピーク値とずれが生じるのでしょうか?
リミッターカットして馬力測定された方やエンジン構造に詳しい方、暇な時にでも回答もらえるとありがたいです。
No.9
- 回答日時:
No.8です。
なるほど、トヨタのサイトはメンテ中なのね(笑)。
性能曲線(エンジン性能・走行性能)を見るほうがいいけれど、
出るか、出ないか、の判断であれば、
このようなページの
http://autos.yahoo.co.jp/ncar/catalog/detail/TO/ …
以下の項目でも判断できます。
最高出力 200ps(-kw)/7000rpm
最大トルク 21.0kg・m(-N・m)/6000rpm
この3S-GEならば、7000rpm付近で最高出力を発生し、それ以上まわしても出力は出ません。
カタログはなくても、ディーラーに行けば新車解説書のコピーくらいくれるかも知れないし、オーナーなら「セリカのすべて」なんて本をオークションで落としてみるのもいいかもしれません。
この回答への補足
回答いただいた皆さんありがとうございました。お礼欄に書き込んでしまっていたので、最後の回答者さんの補足欄にてまとめてお礼書き込みします。
ロスがあるでしょうが、性能曲線の最高出力回転数までは馬力があがっていくとのことですので、今後エンジンチューンを行なった際にはリミッターカットも行ないどこまで馬力が出るか確認したいと思います。
再度回答ありがとうございます。
トヨタのサイトがメンテ中と言いますか、セリカ自体生産を終了したので載ってないようです…(涙)
参考URL等は確認できました。中古カタログの記入値やネットデータから、7000rpmで200psと言うのは知っていました。先日測定した際の結果で184ps程度だったのですが、これは知人から経年劣化でこれ位だね~って言われてそうなんだと納得していたものでして…経年劣化以外にも要因があるとは思っていなかったものでして…
実際はリミッターカットを行い、7000回転まであげれば200PS近くまで計測できていたかもしれないですね。今後、チューニングした後で測定も行なってみたいと思います。
後、かなりお付き合いのあるディーラーさんがあるので一度尋ねて見たいと思います。そして、オークションでも探して見たいと思います。アドバイスありがとうございました。
No.8ベストアンサー
- 回答日時:
エンジン開発エンジニアです。
どんな車種なんでしょうか?大抵はメーカーのHPやカタログにエンジン性能曲線図が載っているはずです。過給圧UPや、カムの交換(含バルブタイミング変更)、点火時期などを大きく変更しない限り、量産車の最高出力発生回転数は大きくずれても500rpmくらいと思います。ちなみに、25℃湿度60%(標準状態)での出力と思います。
エンジン出力が日々異なるのは気温・湿度の要因が大きいです。その場合は修正式を使って修正馬力を算出します。
エンジンの最高出力は、スロットル全開でエンジン回転数で決まるものですから、ギヤが何段でも変わりはないです(フリクションは違いますけど)。
リミッターは普通、燃料と点火カットを同時に行いますので、最高出力発生回転数以前にリミッター作動車速に至っていれば、カタログ上の最高出力はでません。逆に、カタログ上の最高出力発生回転数を超えて、パワーカーブが頂点からなだらかにが下がっていく場合は、それ以上まわしても出力はでません。レブリミットまで出力が下がるだけです。エンジンは高回転になるほどどんどんフリクションが増大します。
回答ありがとうございます。
車種はIDにありますが、TOYOTAのセリカになります。ただ、既に生産中止になってしまったのでHPにも記載がありません。カタログも中古で入手したのですが、馬力・トルク曲線はのっておりませんでした。ネットの方で探してみようとは思っているのですが、まだ見つけれておりません。
高回転になるほど、フリクション(…摩擦の概念でいいでしょうかね?)が増加していくとのことですか。今回はリミッター有りだったのでパワーカーブの頂点=リミッター速度だったので、まだ出力は出る可能性があるとのことですね。
No.7
- 回答日時:
>>SABなどではリミッターカット済みの車両は5速、そうでない車両は4速で計測します。
これは申し込み用紙に記載されています。ダイノパックなら、何速で測定しようが回転上昇カーブを自由に設定(当然アクセル全開で)できますし、内部ロスも測定してキャンセルします。
けれども、そんな事より、どの様な補正値を入れるかとか、ターボの場合は、インタークーラーをどうやって冷やすか、などという事が大きく影響します。
>>180km/hでリミッターがきいて馬力が下がったので
普通は、即ギヤを下げて測定しなおします。
補正値ですか…?実際どのような値を入力されていたのかは不明です。測定時に変に浮かれていないでしっかり確認すべきでした…回答ありがとうございました。
インタークーラー冷却等は高回転時のオリル切れ等とも一部関連しそうな内容でしょうか?オイルを冷却し、油膜切れを防ぐって事なのでしょうかね?僕の車はN/Aなので特に問題なかったようです。一応油温計もつけていたので、何か問題があったらその時点で測定を終了していたと思いますので…
No.6
- 回答日時:
NO3、再度の回答です。
>180km/hから加速が終わる速度まで馬力カーブは上昇していくのではないしょうか?
実際の走行中にリミッターが効くと、作動した瞬間からエンジン出力は上がらず、加速も止まります。リミッター作動後にも、徐々に加速していくと言う事は有りません。
リミッター作動時の走行抵抗と、リミッター作動時の出力がバランスする様な設定になっていますから、作動時の出力でそれ以上の抵抗に打ち勝つ事は出来ないと言う事です。それまで加速してきたのだから、それ以後も勢いで・・・と言う様な疑問だと思いますが、そう言う事にはなりません。それまでの加速が良ければ良いほど、速度低下は僅かに遅くなるかもしれませんが、それ以上に加速する事は有りません。
※野球のボールもそうですよね、手を離れた瞬間が一番早く、それ以降速度が上がる事は有りませんから。
これは、手を離れた瞬間から、それ以上力が加わらない事によるものです。力が加わらないのに、速度が上がる事は有りませんよね。
※リミッターも似たようなもので、強制的に出力を制限しますから、惰性で加速していく事は有りません。
この回答への補足
再度、回答ありがとうございます。
すみません、再度回答していただいたのに申し訳ないのですが、先程の疑問点で思いっきり記入ミスがありました。”リミッターカットを行なったとして”、180km/h以上の速度を出していくと馬力はあがっていくのかなぁ~?と言う質問のつもりでした。180km/hから加速が終わる~の点も、リミッターカットをして、タコメーターがレブリミットに当たるまで加速してく前提で記入してました。
他のセリカオーナーの話では少なくとも250km/h位は出るらしいのでそれ位まで速度を上げていった場合で馬力どうなるのかな~?と思って質問しました。質問の仕方が悪くてすみません。
リミッター制限有りの場合は、リミッター作動時に出力制限がかかるのは理解できているつもりでした。すみませんでした
No.5
- 回答日時:
SABなどではリミッターカット済みの車両は5速、そうでない車両は4速で計測します。
これは申し込み用紙に記載されています。ただし、計測器にもよりますが4速測定の方が5速測定よりも若干パワーが上に出力されることがあるようです。
今回、計測したところのスタッフの「何が何でもトップギア測定」という知識不足によって納得のいく計測結果が得られなかったといったところですね。
回答ありがとうございます。
ANo4さんへのお礼にも書きましたが、ちょっと違う方向に意識があったために、ショップの方がちゃんと4速で測定してくれていたかもしれないです。180km/hでリミッターがきいて馬力が下がったので、もし180km/h以上出していくと馬力も上昇していくのかな~?と純粋に疑問に思ったので今回質問しました。
質問の意図もわかりにくかったですね…
No.4
- 回答日時:
リミッターのカットなどしなくても、180キロ以下で最大馬力発生回転数まで回せる、もっと低いギアーで測定すれば良いだけです。
回答ありがとうございます。
ANo5さんもあえて低速ギヤで測定する方法もあるとかかれてますね。今回の測定の場合はショップの方が操作された上、危険防止のために離れた所から見なくてはいけなかったので、どのギヤを選択したか分からなかったです。馬力測定で速度がどんどんあがっていき、180km/hまで達して、リミッターまでちゃんと速度があがるんだと違う方向に感動していたのがいけなかったですね。
今後測定する際には測定時に確認をとろうと思います。
No.3
- 回答日時:
スピードリミッターとは、文字通り速度の制限をする為の装置です。
車種によって違いは有りますが、一定の速度になったら点火をカットするか、燃料を絞るかによってそれ以上速度が上がらない様になっています。逆に、速度が制限速度に達しないうちは、何の制限も有りません。その為、全開加速中の馬力は最大限発揮したとしても、制限速度に達したところでリミッターが作動しますから、それ以上は出力が上がらないと言う事です。
例えば、リミッター無しで全開加速するとして、3速で最大出力回転数と6速で最大出力回転数では、エンジン出力が同じだとしたら不自然に感じるかもしれません。しかし、それぞれの状態を比べると、3速では加速しており、6速では加速していません。
3速ではその速度で必要とする馬力と発生馬力の差が加速度となります。6速では、最大出力と走行抵抗が拮抗した速度で加速が終わり、定速走行(最高速度で)となります。
要約すると以下の様になるかと思います。
・リミッターカットをしても馬力は上がらない(現状での最大出力相当の速度は出るようになる)
・制限速度(180キロ)では、最大出力が出ていない(回転が上がっていない)
・リミッターは速度で制限をするが、その手段は馬力(燃料カット)の制限となる。
※あくまで、制限速度に達した時の制限。
回答ありがとうございます。
低速ギヤでは加速があるためそちらに馬力を食われ、高速ギヤにして加速がないとより最大馬力に近づくと言う考えは納得です。
それで回答より一つ疑問点が浮かんだのですが、要約の一つ目でリミッターカットをしても馬力は上がらないとの事ですが、180km/hまでの馬力・トルクには影響はないと思います。
しかし、180km/hから加速が終わる速度まで馬力カーブは上昇していくのではないしょうか?もちろんANo2さんの指摘のようにオイル切れ・音・熱等にエネルギーを食われてしまい、同じ傾きで上昇せずじりじりとあがっていくのではないかと推測しますが。
僕の考えで何か勘違いしてるんでしょうか?もしよろしければ追加回答いただけるとありがたいです。
No.2
- 回答日時:
エンジンの設計段階で性能が決められていますので、それ以上回しても意味はありません。
どの回転域で最大トルク、最大馬力を出すかは設計の段階で決められます。国産車の場合は180km/h以上の速度は実用域としては考えてないでしょうし、一般の走行と高速道路でのスムーズな走行を優先して作られているはずです。
限界以上に回しても吸気が間に合わず、必要量の空気を燃焼室に送る事が出来ません。その為ある回転速度域より馬力とトルクは低下してゆきます。
高速回転型のエンジンにするには、吸気のラインを広げるのが一番ですが、インテークバルブを大きくしてしまうと慣性質量が大きくなって、逆に低速でしか使えない物に成ってしまいます。その為バルブを小さく(軽く)し、数を増やす事により吸入口の面積を大きくすることが出来る多バルブのエンジンが主流に成りました。(16バルブとか24バルブのエンジンが主流になったのはその為です)
各回転速度域での吸気効率や慣性質量、耐久性その他諸々を考え合わせてエンジン(コンピューターを含む)を設計しているので、それらを変更するのは大変難しいと言えます。変にレブリミッターを外して設計以上の高回転に回すと、馬力が出ないばかりか、オイルの潤滑が間に合わなくなったりして焼き付けを起こしたりしますので、やめた方が良いとでしょう。
馬力の計算はトルクに回転速度をかけたものなので、トルクのピークと馬力のピークには、ずれが出ます。
「馬力の計算」
PS=軸トルク(Kg・m)×軸回転数(RPMX2π/(75X60)
1PS = 75kgm/s
1PS = 0.7335kW
1kgm = 9.8Nm
回答ありがとうございます。
今の所、リミッターカットだけ行なって理論上最高速度での馬力を確認しようとは思ってないです。
現在は。僕の腕と車の性能では140~150km/h位までしか出せないサーキットで練習しているため、それ以上の領域に挑戦する際には今回のアドバイスを参考にオイル切れ等がおきないようチューニングしていきたいと思います。
No.1
- 回答日時:
トルクTと仕事率(=パワー, 単位はWやHP)Pの関係は,
回転数を r とすると r の関数として
P(r) = T(r)・r (パワー = トルク×回転数)
と表されます。
トルクがピークとなる回転数を r_t とすると,r = r_t で T が極大となるので T'(r_t)=0 (T'(r)は Tのrでの微分)となります。
Pの微分は
P'(r) = T'(r)・r + T(r)
ですので,r = r_t のとき
P'(r_t) = T(r_t) ≠0
となり,トルクのピークの回転数とパワーのピークの回転数がずれていることがわかります。
パワーが極大となる回転数を r_p とすると,
P'(r_p) = T'(r_p)・r_p + T(r_p) = 0
ですので
T'(r_p) < 0
となり,トルク曲線が下がっているときにパワー最大の回転数がくることがわかります。
この回答への補足
回答ありがとうございます。数学について昔かじっていたため、馬力とトルクのピークのずれについてよく理解できました。
過去ログでパワーとトルクの関係の式を見てはいたのですが、その時点でこの考えに至らないといけなかったですね。何となく分かったつもりで流していました。もっとしっかり考えるべきでした。
改めて、回答ありがとうございました
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