排気量計算
計算結果
排気量（cc）
- 排気量（リットル）
- 2.00 L
- 排気量（立方インチ）
- 121.9 in³
- ボア・ストローク比
- 1.000
排気量計算とは、ボア（シリンダー内径）・ストローク（ピストンの行程）・気筒数の3つから、エンジンの排気量を出すことです。式は π/4 × ボア² × ストローク × 気筒数 の1行で、1気筒でも16気筒でも同じように使えます。このページが要るのは、同じ1つのエンジンに3通りの数字が付いてくるからです。仕様表には1,998 cc、テールゲートのエンブレムには2.0、アメリカの部品カタログには122 ciと書いてあり、どれも同じ排気量を別の書き方にしたものです。手で換算するところで間違えます。4つめの出力のボア・ストローク比は、排気量が同じ2つのエンジンを分ける唯一の数です。ボアが広くストロークが短いエンジンはよく回り、力は高い回転数で出ます。ボアが狭くストロークが長いエンジンは低い回転数でトルクを出します。
排気量の単位換算表
| リットル | cc | 立方インチ |
|---|---|---|
| 1 | 1000 | 61 |
| 1.2 | 1200 | 73.2 |
| 1.4 | 1400 | 85.4 |
| 1.5 | 1500 | 91.5 |
| 1.6 | 1600 | 97.6 |
| 1.8 | 1800 | 109.8 |
| 2 | 2000 | 122 |
| 2.5 | 2500 | 152.6 |
| 3 | 3000 | 183.1 |
| 4 | 4000 | 244.1 |
| 5.7 | 5700 | 347.8 |
| 6.2 | 6200 | 378.3 |
1リットルはちょうど1,000 ccで、立方インチの列は小数第1位まで丸めています。1行を横に読むと、同じ排気量が3通りの書き方で並びます。1.0から2.0までの行はコンパクトカーとミドルセダンが売られている大きさで、並びはきれいな数列ではなく市場が使っている刻みです。1.4と1.6のあいだに1.5が入っていることに注目してください。下のほうの5.7 Lは350立方インチのアメリカンV8で、2つの名前で本当に知られている唯一の排気量です。表の中の数は計算結果をそのまま出しているので、4桁の数にも3桁ごとの区切りは入っていません。
公式
排気量 = π/4 × ボア² × ストローク × 気筒数
- ボア
- シリンダーの内径（ミリメートル）
- ストローク
- ピストンの行程（ミリメートル）
- 気筒数
- シリンダーの数
整備書や部品リストに載っているボアとストロークから、自分の市場で使われている単位の排気量を知りたいときに使います。違う単位で書かれた2つのエンジンを比べるときにも使えます。主張を確かめる近道でもあります。ボア86 mmの2.0リットル4気筒なら、ストロークも86 mm前後になるはずなので、75 mmや100 mmを示す数字は一度見直す価値があります。
計算例
2.0リットル4気筒：86 mm × 86 mm
- ボアとストロークがどちらも86 mmなので、このエンジンはスクエア。ボア・ストローク比はちょうど1.000
- 1気筒：π/4 × 86 × 86 × 86 = 499,557 mm³
- 4気筒：499,557 × 4 = 1,998,229 mm³
- ccに直すと：1,998,229 ÷ 1,000 = 1,998 cc
- リットルに直すと：1,998 ÷ 1,000 = 2.00 L。エンブレムの2.0はこれ
- 立方インチに直すと：1,998 ÷ 16.387064 = 121.9 in³
エンブレムは2.0で、寸法は1,998 ccです。車に付くきりの良い排気量はすべて丸めた数で、ここはその差を知っておく価値がある場合です。税金の区分も保険の等級も部品の適合表も、同じ1,998を基準にしています。
350立方インチのV8：4.00 in × 3.48 in
- 4.00 inは101.6 mm、3.48 inは88.392 mmなので、ボアとストロークはミリメートルで入れる
- ボア・ストローク比：101.6 ÷ 88.392 = 1.149。ボアが広くストロークが短いオーバースクエア
- 1気筒：π/4 × 101.6 × 101.6 × 88.392 = 716,622 mm³
- 8気筒：716,622 × 8 = 5,732,978 mm³
- ccとリットル：5,732,978 ÷ 1,000 = 5,733 cc = 5.73 L
- 立方インチ：5,733 ÷ 16.387064 = 349.8 in³。エンジンの名前になっている350はこれ
名前は350で、寸法は349.8です。アメリカのエンジンは慣れ親しんだ数に丸めて名付けられるので、同じ機械がこちらのカタログでは350、あちらでは5.7になります。どちらの数も間違いではありません。
適用限界
ここで出るのは行程容積だけです。燃焼室、ピストンの冠面、ヘッドガスケット、デッキクリアランスはどれも外側にあり、圧縮比がこの3つの入力から導ける数ではなく測る数であるのはそのためです。ボアとストロークは実際の値でなければなりません。0.030インチのボアアップが入ったエンジンはもうデータプレートの排気量ではなく、ストローカーキットを組めばさらに動きます。気筒数は16までで、これはW16です。それより大きいものは航空機用か船舶用で、このページの対象ではありません。ロータリーはまったく対象外です。ロータリーエンジンの公称排気量は定義が別で、この式には従いません。途中で丸めていないので、排気量がきりの良い数の1 cc以内に収まるのは偶然であって保証ではありません。
よくある質問
- 排気量の計算方法
- 1気筒の断面積にストロークを掛けてその気筒の行程容積を出し、気筒数を掛けます。1行にすると π/4 × ボア² × ストローク × 気筒数 です。ボア86 mm・ストローク86 mmの4気筒なら1,998 ccで、エンブレムの2.0リットルはこれです。ボアは直径なので π/4が付きます。π をそのまま使うと27%大きな数になります。
- ccとリットルの違い
- 1,000倍です。1,998 ccは1.998リットルで、どのカタログも2.0に丸めます。ccは仕様表と車検証が使い、リットルはモデル名が使います。この2つがその丸め以上に食い違うことはないので、間違えようのない換算です。動かすのは小数点だけです。
- 同じエンジンが立方インチでも書かれるのはなぜか
- アメリカがエンジンの大きさを立方インチで表し、そのほかの多くの国がリットルを使うからです。1立方インチはちょうど16.387064 cm³ なので、5,733 ccのエンジンは349.8 in³ で350と呼ばれます。2つめの式はありません。同じ行程容積を別の定数で割っているだけで、5.7と350が1つのエンジンなのはこのためです。
- 気筒数は排気量以外に何を変えるのか
- 排気量は変わりません。1気筒の行程容積に気筒数を掛けたものなので、499.6 ccの4気筒と1,998 ccの単気筒は排気量が同じで、まったく別のエンジンです。両者を分けるのはボア・ストローク比と気筒数の組み合わせです。小さな気筒を多くすれば高く回り、大きな気筒を少なくすれば低い回転数でトルクを出します。
- ボア・ストローク比で何が分かるのか
- そのエンジンがオーバースクエアかアンダースクエアかが分かります。1より大きければボアが広くストロークが短く、1より小さければボアが狭くストロークが長いということです。オーバースクエアはよく回って力が高回転で出て、アンダースクエアは低回転でトルクを出して早く息が切れます。排気量が同じでも性格が正反対のエンジンがあり、86 × 86は比1.000のスクエア、101.6 × 88.392は比1.149のオーバースクエアです。
参考文献
- NIST Guide to the SI, Special Publication 811 — US National Institute of Standards and Technology
- The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures