トルクと馬力の関係

トルクとは？馬力とは？という問いに答えているサイトはたくさんありますが、その関係性をイメージできるサイトはあまりない気がします。
なので、ちょっと説明します。

1馬力は1秒間に75kgの物を1m持ち上げること。これは基本知識。

この動作を、下図をイメージしつつ、持ち上げる力を回転力(トルク）に、移動距離を回転数に、置き換えます。

75kgの物を1m巻き上げるには、トルク75kgmで9.5493rpmの回転数が必要です。

右は、一般的は車の数値をイメージするために記載しましたが10kgを6000rpmで巻き上げると、628mも持ち上がり83馬力になります。
(1秒に628ｍも!?ですが、あくまでエンジンに半径1mの円盤を付けた際の話。車の速度は減速ギヤで減速されます)

馬力は、一定の時間内の力✕移動距離ですので、トルク✕回転数✕係数で表せます。（回転数の中に1分あたりの時間要素を含んでいます）

係数は単位換算用で、75kgm✕9.5493rpmが1馬力ですから、トルク✕回転数を75✕9.5493≒716.2で割ってあげれば簡単に算出できます。

つまり、馬力＝トルク✕回転数÷716.2　です。

いくつか例を挙げると
　乗用車のエンジン　→　トルク　15kgｍを6000rpmで発生、15×6000÷716.2　≒　126馬力
　スポーツカーのエンジン：トルク　30kgｍを6000rpmで発生、30×6000÷716.2　≒　251馬力
　4トントラックのエンジン(ディーゼル)：トルク　60kgmを3000rpmで発生、60✕3000÷716.2　≒　251馬力
という結果になります。
　
　昔のF1が、1.5Lターボごときのエンジンで予選の際に1500馬力近く出ており、
リッター1000馬力も！( ﾟДﾟ)と驚いていましたが、
20000rpmあたりで、ターボでブースト4気圧くらいかけてトルクを上げていたとのことなので、
　トルク　50kgmを20000rpm、→　50✕20000÷716.2　≒　1400馬力
くらいの数値になるのではないかと思います。
このように、現実的な数値でイメージをすることができます。

因みにノーマルビートは
　　5.7kgmを8100rpmで発生、5.7✕8100÷716.2　≒　64馬力
です。
（下図と合ってるでしょ？）

　もう一つ、覚えておくと便利なネタ。
　単位換算用の係数が716.2なので、7162rpmで発生したトルクの10倍が馬力になります。
　これを覚えておくと、計算が楽になり、トルクと回転数を見ただけで「出力はこれくらい出るかなぁ」というイメージができます。
　
　例えば、エンジンの設計やチューニングを進める際、必要な出力を達成するための排気量、ブースト圧、回転数を検討するのに有効です。
　
　7162rpmの時のトルクが10kgmだとすると、10✕7162÷716.2で、馬力は100馬力（トルク10kgmの10倍)
　上のビートの図でも、7162rpmの全開は、トルク6kg･mくらいなので、馬力はトルクの10倍の値、60馬力くらいになってますね。
　3581rpm付近でトルク10kgmなら5倍で50馬力､　
　14324rpm付近でトルク10kgmなら20倍で200馬力
　昔のF1エンジンのイメージの21486rpm付近であればトルク50kgmの30倍で1500馬力
になります。

こうして考えると、高回転でのトルクアップ（≒ブーストアップ）が馬力アップにどれだけ有効か分かりますね。

　良かったら使ってみてください。