自動車力学で数学はどのように使われますか?

著者: Marcus Baldwin
作成日: 16 六月 2021
更新日: 9 1月 2025
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自動車力学における数学 (Zedcor完全所有/ PhotoObjects.net / Getty Images)

ギア比

自動車力学では、歯車とそれらの関係は至る所にあり、数学がそれらを理解する唯一の方法です。リングとピストンの比率からギア比、さらにはタイヤサイズまで、あらゆるものが最終変速比に役立ちます。一部の四輪駆動モデルには、低速でも大きなトルク倍増を可能にするシフトシャフトがあります。これらの関係は、スピードメーターが何を言おうとしているかを決定するものです。ギアのコンポーネントの1つでも別のサイズに変更された場合、スピードメーターは速すぎたり遅すぎたりします。

ボリューム

数学は、各気筒のサイズを決定するために使用され、それらのそれぞれは、エンジン自体の排気量を表す合計に加算されます。燃焼室のサイズは、オイルサンプと冷却システムの容量と同様に、既知で計算されていなければなりません。これらの各コンポーネントは、特別なツールと組み合わせて数学を使用するようにプログラムされています。

公差とPSI

モーター内の各公差は、正しく機能するために数学を必要とします。ピストンとクランクシャフトは、ヘッド内部のバルブのホイップと同様に、特別なゲージを使用してマークされています。各ピストンは、リングを取り付けるときれいにフィットするように、数式に基づいて設計されています。オイルポンプはエンジンごとに一定の圧力で作動する必要があり、これらの調整の基礎は数学です。噴射システムのような燃料分配システムは、エンジン回転の間中正しい圧力と燃料の流れを維持するために数学的精度を必要とする。自動車のタイヤでさえも、それ自体が数学的方程式である特定の圧力(PSI)に調整されています。

その他の番号

メカニックや自動車エンジニアは、コンポーネントを設計または設置するときにもエンジンの回転を考慮に入れる必要があります。例えば、600rpmのエンジンはX量の燃料、オイル、クーラントを必要としますが、3000rpmのレースエンジンはそれ以上のものを必要とします。エンジンのベルトの長さとサイズはすべて、燃料ホースの厚さと長さと同様に数学を使用して設計されています。ウォーターポンプは毎分一定量の水を流す必要があり、ラジエーターは時間と負荷のさまざまな条件でエンジンのニーズを満たす容量を備えている必要があります。これらの答えはすべて数学を使用して達成されます。