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CalcMax

엔진 마력 계산기

범위: 1 N·m – 5,000 N·m

범위: 100 – 20,000

계산 결과

224.7 hp

출력(hp)

출력(kW)
167.6 kW
출력(PS)
227.8 PS

엔진 마력 계산기는 토크와 회전수를 넣어 엔진이 그 지점에서 내는 출력을 구하는 도구입니다. 출력은 토크와 회전수를 곱한 값이라, 같은 토크라도 회전수가 두 배면 출력도 두 배가 됩니다. 400 N·m를 4,000 rpm에서 내는 엔진은 224.7 hp이고, 같은 값을 kW로 적으면 167.6 kW, 미터법 마력으로 적으면 227.8 PS입니다. 여기서 가장 조심할 것이 단위입니다. hp는 기계 마력이고 PS는 미터법 마력이라서 1 hp가 1.01387 PS가 되고, 두 값은 1.4% 차이로 갈립니다. 한국과 유럽 제조사는 PS를 쓰고 미국 자료는 hp를 쓰므로, 카탈로그의 숫자를 비교할 때 어느 쪽인지 밝히지 않으면 순위가 뒤집힐 수 있습니다. 참고 표는 마력과 kW, PS를 나란히 놓았습니다.

출력 단위 환산표

마력(hp)킬로와트(kW)미터법 마력(PS)
5037.350.7
7555.976
10074.6101.4
12089.5121.7
150111.9152.1
200149.1202.8
250186.4253.5
300223.7304.2
350261354.9
400298.3405.5
500372.8506.9
600447.4608.3
1000745.71013.9

한 줄을 가로로 읽으면 같은 출력을 세 단위로 볼 수 있습니다. 킬로와트와 PS 열은 모두 마력 열에서 정확한 환산으로 나온 값이라 1 hp = 0.7456999 kW = 1.01387 PS가 성립하고, 두 값은 항상 같이 움직이며 PS 쪽이 늘 조금 큽니다. 세 단위가 모두 1,000에 가까워지는 줄에서 차이가 가장 잘 보입니다.

공식

출력 = 토크 × 2π × 회전수 ÷ 60

torque
해당 회전수에서의 크랭크축 토크(N·m)
rpm
엔진 회전수(분당 회전수)

엔진의 토크 곡선에서 한 지점을 골라 그 회전수에서의 출력을 알고 싶을 때 씁니다. 카탈로그가 토크만 알려 주고 출력은 다른 단위로 적어 두었을 때 특히 쓸모 있습니다. 토크는 회전수에 따라 변하므로 두 값은 같은 지점에서 읽어야 합니다. 최대 토크 회전수와 최대 출력 회전수는 보통 다릅니다.

계산 예시

  1. 2.0리터 터보, 최대 토크 지점: 400 N·m / 4,000 rpm

    1. 토크 400 N·m, 회전수 4,000 rpm
    2. 각속도: 2π × 4,000 ÷ 60 = 418.88 rad/s
    3. 출력: 400 × 418.88 = 167,552 W
    4. 마력으로: 167,552 ÷ 745.6999 = 224.7 hp
    5. kW로: 167,552 ÷ 1,000 = 167.6 kW
    6. 미터법 마력으로: 167,552 ÷ 735.49875 = 227.8 PS

    세 값은 같은 출력을 세 가지 자로 잰 것입니다. PS가 hp보다 큰 것은 미터법 마력이 더 작은 일률을 1마력으로 정의하기 때문이고, 두 정의 모두 물리 법칙이 아니라 역사적인 약속입니다.

  2. 디젤, 1,000 N·m를 100 rpm에서

    1. 토크 1,000 N·m, 회전수 100 rpm
    2. 각속도: 2π × 100 ÷ 60 = 10.47 rad/s
    3. 출력: 1,000 × 10.47 = 10,472 W
    4. 마력으로: 10,472 ÷ 745.6999 = 14.0 hp
    5. 미터법 마력으로: 10,472 ÷ 735.49875 = 14.2 PS

    토크가 두 배 넘게 커도 회전수가 40분의 1로 떨어지면 출력은 오히려 작아집니다. 이 지점은 크랭크가 거의 돌지 않는 상태라 실제 주행에서는 나오지 않는 값입니다.

한계

이 계산기는 크랭크축에서 나오는 출력을 구합니다. 바퀴에 전달되는 출력은 변속기와 구동계 손실로 10%에서 15%가량 줄어들며, 이 손실은 이 페이지가 다루지 않습니다. 토크 값은 같은 회전수에서 읽은 것이어야 합니다. 최대 토크와 최대 출력은 보통 서로 다른 회전수에서 나오므로, 두 지점의 값을 섞어 넣으면 어느 쪽에도 해당하지 않는 숫자가 나옵니다. hp와 PS는 정의가 다른 별개의 단위이고, 1.4% 차이는 등급이 갈리는 경계에서 실제로 순위를 뒤집습니다.

자주 묻는 질문

마력은 어떻게 계산하나요?
토크에 각속도를 곱합니다. 각속도는 2π × 회전수 ÷ 60이므로, 400 N·m를 4,000 rpm에서 내는 엔진은 400 × 418.88 = 167,552 W, 곧 224.7 hp입니다. 토크와 회전수를 같은 지점에서 읽는 것이 조건입니다.
PS와 hp는 무엇이 다른가요?
정의가 다른 두 단위입니다. hp는 745.6999 W, PS는 735.49875 W라서 1 hp가 1.01387 PS입니다. 한국과 유럽 제조사는 미터법 마력인 PS를 쓰고 미국 자료는 hp를 쓰므로, 두 나라 수치를 그대로 비교하면 1.4%가 어긋납니다.
토크가 큰 차가 더 빠른가요?
토크만으로는 알 수 없습니다. 출력이 토크와 회전수의 곱이기 때문입니다. 1,000 N·m를 100 rpm에서 내는 엔진은 14 hp밖에 되지 않습니다. 어느 회전수 구간에서 그 토크가 유지되는지가 실제 주행 성능을 가릅니다.
바퀴에 전달되는 출력도 같은가요?
아닙니다. 변속기와 구동계를 지나면서 10%에서 15%가량 줄어듭니다. 이 계산기는 크랭크축 출력을 구하므로, 바퀴 출력을 재는 시험기와 비교하면 항상 조금 크게 나옵니다. 그 차이를 흔히 구동 손실이라고 부릅니다.
회전수를 두 배로 올리면 출력도 두 배가 되나요?
토크가 그대로 유지된다면 그렇습니다. 다만 실제 엔진은 회전수가 올라가면 토크가 떨어지므로 출력은 두 배까지 오르지 않습니다. 그래서 최대 출력은 토크가 아직 남아 있는 중간 회전수에서 나옵니다.

참고 문헌

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