トルクと回転数の違いとは？トラックではどっちが大事？あわせてスペック表の見方も解説！

車の性能を表す時にトルクと回転数がよく使われています。

ですが、実際に数字として表記してあっても、どのくらいの性能があるのかよく分からないですよね。

そこで今回は、性能を表す時に使われるトルクと回転数についてご紹介していきたいと思います。

トルクとは

簡単に説明すると、トルクとは、車軸などの棒状の物体をねじる方向の力の大きさを表す量のことです。

例えば、自転車を例に説明すると、自転車のペダルをこぐために足に力を入れるとペダルの車軸には車軸を回転させる方向に力が働きます。この力の大きさを表したものがトルクとなります。

そのため、トルクは回転方向の力を表すために、「力」 ×「距離」で算出されます。例えば自転車のペダルを踏みこむ力が20kgでペダルの長さが0.2mだとすると、トルクは 20[kg] × 0.2[m] = 4[kgf・m] となります。

これは自転車の車軸に 4[kgf・m] のトルクがかかっていることになります。

回転数

回転数とは、車が走るときに車軸が1分間で何回転するかを表す数値です。なので回転数は車軸が回転する速度と考えることができます。

回転数の単位は [rpm] で表します。[rpm] とは roll per minute の略のことで、和訳すると1分間当たりの回転数という意味なります。

回転数の単位としては他にも [min-1] というのもありますが意味は同じです。-1というのは-1乗のことで [ /min] を表します。

表記は異なりますが、意味は同じです。

トルクと回転数の関係

ここまでで回転数はスピード、トルクは力ということを説明してきました。ここでは新しく「出力（馬力）」というものを導入します。

出力（馬力）は「出力 = 回転数×トルク」で表され、主に車の性能を判断するために用いられることが多いです。

しかし、ここで1つすごく誤解しやすく、注意すべきことがあります。それは、出力には、「最高出力」と「出力」の2つの意味での使い方があるということです。例えば、車の性能として見られる「エンジンの出力」の出力は、最高出力のことを指します。

また、車のエンジンにおいては回転数が高くなってくるとトルクが小さくなってくるという制約条件があるため、基本的に両者の両立は難しく、回転数とトルクの両方が無限に大きくなるということがないため出力の限界（最高出力）が存在します。

スペック表の見方

では、トルクと回転数を理解したうえで、トラックのスペック表を見てみましょう。以下絵はそのために必要な知識を解説しています。

最高出力

これまで出力の単位は [PS] で表されてきました。いわゆる馬力と言われる値を指します。ですが、最近になって [kW] という単位で表されることも多くなってきました。kWとPSとの関係は 1[PS] ≒ 0.736[kW]となっています。

では、最高出力が高ければ高いほど良いエンジンを積んだトラックであるということなのでしょうか？

これに関しては、そうとは言えないのです。なぜならば、最高速度が高いからといって、街中などで低速で走行するときの加速度や取り回しがいいというわけではないからです。

詳しくは 下記で説明します。

最高トルク

トルクの単位は [kgf・m] で表されていましたが、最近は [N・m] という単位が使われることも多くなっています。[N・m] と [kgf・m] の関係は、1[N・m] ≒ 0.1[kgf・m]です。

トルクは力だと説明しました。では最高トルクが高ければ高いほど加速力が高いということなのでしょうか？

非常にややこしいですが、回転数によって、そういえる時と、そういえない時があります。これも詳しくは5. 6. で説明します。

出力はスピード、トルクは力で覚えておこう

トルク × 回転数である出力は速度、トルクは加速というイメージが分かりやすいです。

そのため最高出力が高いエンジンは、最高速度が大きいです。

ですが、上記で述べたように最高トルク数が大きいからと言って加速力が常に大きいわけではないのです。原因は、回転数が変動することによってトルクが変動するというエンジンの制約条件にあります。

この制約条件のため、最大のトルクが時速20kmの回転数でも、時速100kmの回転数でも、常に出るわけではないのです。詳しくはこれから解説していきます。

一般的には、最も使う頻度の多い時速帯の回転数で最大のトルクが得られるように最高トルク数は設定されています。

そのため、トラックの性能を見るには、最高速度や最高トルク数を見るだけではなく、トラックが頻繁に使うであろう時速帯で最も高い性能を発揮するものを選ぶのが重要です。

エンジン回転数が上がるとトルクが落ちるの？

エンジンの回転数が上がるとトルクが落ちてしまうということをで紹介しました。これはいったいなぜなのでしょうか？

自転車を想像してみて下さい。漕ぎ始めるときは、足の力がしっかりペダルに伝わっていて力を加え続けています。対して、坂道を下っている時はどうでしょうか？

漕ごうと思っても、ペダルをこぐ早さよりも車輪の回る速さの方が早くて、ペダルに力を加えるのが難しくなります。

このとき、足はあまりペダルに力を加えていないので、ペダルをこいで自転車の車軸を回転させる方向に働く力であるトルクは下がってしまうのです。

このような事象がエンジンでも発生するため、回転数が上がるとトルクが下がってしまうのです。

関係性が分かりやすいのはトラック

トルクと回転数の関係性を理解するのに、特に分かりやすいのがトラックです。

トラックは重量がとても大きいため、低速時の回転数で大きなトルクが出るように設定されています。そうでなければ、車体が重すぎて止まった状態から加速することができません。

しかし、そのために回転数が大きくなった時に出力が低くなり、スピードが出にくくなってしまうのです。

そこで、速度の問題を解決するために、トラックには変速機が備わっているのです。トルクが低速で強くて高速でスピードが出にくいのを変速機で補うことによってある程度の速度が出せるようになっています。

まとめ

回転数とトルクについて説明した後、出力を導入して、回転数とトルクとの関係を説明しました。また、出力はスピード、トルクは加速というイメージをもち、最高出力のややこしい部分には注意しましょう。

是非、車両の購入時には参考にしてみて下さい！