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)、で表わすことができる。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。

機関出力
Engine power
量記号 P
次元
SI単位 キロワット(kW)
= 1000 kgm2s−3
テンプレートを表示

定義編集

仕事率はトルクと角速度の積である[2]

  •   仕事率; 単位: ワット (W)
  •   トルク; 単位: ニュートンメートル (N·m)
  •   クランクシャフト速さ毎 (s−1)
  •   角速度 =  

とする。

その結果、仕事率は

 

である。

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

 

 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) を変わりに使いたいならば、 を60で割らなければならない。

 

使用編集

数値方程式編集

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)編集

  •   仕事率; 単位: ワット (W)
  •   トルク; 単位: ニュートンメートル (N·m)
  •   クランクシャフト速さ毎 (min−1)

とすると

 

工学単位系 (MKS)編集

とすると

 

帝国/米国慣用単位編集

  •   仕事率; 単位: 英馬力 (hp)
  •   トルク; 単位: フィート重量ポンド (lbf·ft)
  •   クランクシャフト速さ; 単位: 回転数毎分 (rpm)

とすると

 

編集

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

  •  
  •  

とすると

 

または、数値方程式を使用して、

 

となる。

エンジンに定格出力は103 kWである。

単位編集

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) = 1 101.97 1.36 1.34 44,118
1 kp·m·s−1 = 0.00980665 1 0.013 0.0132 433.981
1 PS = 0.73549875 75 1 0.986 32,548.56
1 hp = 0.7457 76.04 1.014 1 33,000
1 lbf·ft·min−1 = 2.26·10−5 0.0023 2.99·10−5 3.03·10−5 1

出典編集

参考文献編集

  • 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 

関連項目編集