平均ピストン速度の計算
ストローク86 mmのエンジンを6000 rpmで回すと、平均ピストン速度は17.2 m/sです。ストロークをミリメートル、メートル、インチのいずれかで入力し、クランク回転数を加えると、メートル毎秒とフィート毎分の平均速度が分かります。ブラウザで無料で使えます。
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計算例
- ストローク
- 86
- Rpm
- 6,000
- ストロークの単位
- Mm
- ストローク (m)
- 0.086
- 平均ピストン速度
- 17.2
- 単位 (m/s)
- m/s
平均ピストン速度は、クランクシャフトが1回転するあいだに上死点と下死点のあいだを往復する機関ピストンの平均速度です。設計者・エンジンビルダー・学生はその平均を、ストローク長と毎分回転数の2つの数だけから求めます。恒等式はストロークの2倍に RPM を掛けて60で割るもので、ピストンは1回転あたり2ストローク分を進み、RPM は毎秒回転数へ換算する必要があるためです。この計算機はミリメートル・メートル・インチのストロークを受け取り、長さをメートルへ換算し、メートル毎秒の平均ピストン速度とフィート毎分の換算値を返します。
ストローク長とクランク RPM から平均ピストン速度を求める方法
平均ピストン速度は、クランクシャフト1回転あたり2ストローク分の距離を1秒あたりに換算し、1サイクル全体で平均した値です。1回転でピストンは上死点から下死点へ行き、戻るので、1回転あたりの経路長はストロークの2倍です。毎分回転数を60で割ると毎秒回転数になり、ストロークをメートルで表したときの積がメートル毎秒の平均ピストン速度です。
すなわち平均ピストン速度は 2 にストロークと RPM を掛けて 60 で割った値で、ストロークに RPM を掛けて 30 で割った値と同じです。ストロークがミリメートルのときはまず1000で割り、86ミリメートルのストロークは 0.086 メートルになります。インチのときは正確な国際インチ 0.0254 メートルを掛けます。
エンジンビルダーはフィート毎分も用い、メートル毎秒から正確なフィート 0.3048 メートルで戻すか、インチストローク×RPM÷6 で求めます。典型的な自然吸気ガソリン機関は出力ピークで毎秒10から15メートル付近、多くの量産レッドラインは毎秒20メートル付近、高負荷の二輪・競技機関は25を超えることがあります。
コンロッド比を積分して瞬間ピストン速度やピーク加速度を求めることはせず、フライホイールの周速も換算しません。それらは専用ランディングの役割であり、この検索意図はピストン速度計算機として入力される平均速度の式に留まります。
平均ピストン速度計算機が現場で役立つ場面
エンジンビルダーとレストア担当者は、2.0リットル直4、350立方インチの small-block、長ストロークディーゼルのレッドラインを決める前に平均ピストン速度計算機を使い、選んだクランク回転がリングとコンロッド小端が耐えられる耐久包絡を超えないようにします。17.2 メートル毎秒を読んだ来訪者が、後でダイノノートが保存する同じ数を見るべきだからです。
モータースポーツ学校と職業教室は、ピストン速度を周速と取り違えて 3.14 を黙って使う表計算を立てずに、2 の係数とミリメートルからメートルへの換算を自動採点します。耐久分析者は同じ RPM でストロークの違う2機関を比べ、長ストローク機関がその回転でピストンに厳しい理由をすぐ把握します。検証失敗は残高を消費しません。
コンロッド比の瞬間速度やフライホイール周速がその検索意図であるときは専用ランディングに分け、この頁はストロークと RPM からの平均速度に留めます。
活用例
ストロークから耐久性のあるレッドラインを選ぶ
ミリメートルまたはインチのストロークと候補 RPM を、ストリートまたはレースのレッドラインを確定する前に m/s と ft/min の平均ピストン速度へ換算します。
ストロークの異なる機関を比較する
RPM を固定してストロークを変え、同じクランク回転で長ストロークディーゼルが短ストローク直4よりピストンに厳しい理由を見ます。
教室とダイノノートの確認
丸めた表計算ではなく決定的な神託に対して、2 × stroke × RPM / 60 の恒等式とミリメートルからメートルへの換算を自動採点します。
よくある質問
平均ピストン速度はどう計算しますか？
正の stroke と負でない rpm を送ってください。stroke は mm（既定）、メートル、インチのいずれかです。フィート毎分も返します。
回転数が負だとどうなりますか？
負のクランク回転では平均ピストン速度は定義されず、その失敗は課金されません。零 RPM は有効で、平均速度零を返します。
式に 2 の係数があるのはなぜですか？
クランク1回転でピストンは上死点から下死点へ行き戻るので、2ストローク分を進みます。フライホイール周速は 2πr を使い、別の検索意図です。
平均ピストン速度はどのくらいが一般的ですか？
自然吸気のガソリンエンジンは最高出力時でおよそ10〜15 m/s、多くの市販車はレッドライン付近で約20 m/sです。高負荷のバイクやレース用エンジンでは25 m/sを超えることもあります。
ストロークはどの単位で入力できますか？
ミリメートル、メートル、インチの3つから選べ、初期設定はミリメートルです。計算の前にメートルへ換算され、インチは正確な0.0254 mとして扱われます。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/piston-speed \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"stroke":86,"rpm":6000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/phys/piston-speed", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"stroke": 86,
"rpm": 6000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/phys/piston-speed",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"stroke": 86,
"rpm": 6000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/phys/piston-speed", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"stroke":86,"rpm":6000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"stroke":86,"rpm":6000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/phys/piston-speed", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"stroke": 86,
"rpm": 6000
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "phys.piston_speed",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
負の回転数は符号の黙った反転ではなく invalid_input として拒否されます。
ストローク長とクランク RPM から平均ピストン速度を求める方法
このエンドポイントはその運動学的恒等式だけを評価します。
入力契約、単位、応答の形、および誤り時の振る舞い
必須の有限数を2つ送ってください。メートル法の機関データシートで最も多い既定）、m（メートル）、in（国際インチ）の列挙です。stroke が厳密に正でなければ、零や負のストロークは機関幾何ではないため失敗します。rpm が負なら、逆回転のクランクは平均ピストン速度の入力ではないため失敗します。停車中の零 RPM は有効で、平均速度零を返します。例：stroke 86 ミリメートル、6000 RPM では 17.2 メートル毎秒となり、短ストローク直列4気筒のストリートレッドラインの典型値です。stroke は stroke_unit で示した単位のピストンストローク長、rpm はクランクシャフトの毎分回転数です。別名として、ストロークは stroke_length と L、回転数は rotational_speed、n、engine_rpm、revs を受け付けます。任意の stroke_unit は mm（ミリメートル。各数値欄は JSON の数でも数値文字列でもよく、フォームや表計算の貼り付けが便利なままです。欠落欄、空文字、NaN、Infinity は欄名付きの invalid_input で失敗します。成功時は整理した stroke、stroke_unit、rpm をエコーし、メートルの stroke_m、主結果としてのメートル毎秒の mean_piston_speed、mean_piston_speed_ft_min、ならびに formula と equation の文字列と method mean_piston_speed を返します。成功した API 呼び出しの料金は公開ベース $0.002 毎件で、検証失敗は前払い残高を消費しません。無料ブラウザフォームを API と同じモジュールと組合わせ、教室デモと整備スクリプトが食い違わないようにしてください。
平均ピストン速度計算機が現場で役立つ場面
実装は純粋 parse の tier A なので、成功した呼び出しは毎回公開ベース $0.002 で、モデルトークンも外向き通信もありません。ブラウザツールは対話利用が無料で、スクリプトによる API 通信量は公開料金の前払い KIT 残高を使い、欄ごとの隠れた加算はありません。
技術的な質問
どのストローク単位を入力できますか。
stroke_unit は mm（既定）、m、または in です。ミリメートルは 1 mm = 0.001 m、インチは正確な国際インチ 1 in = 0.0254 m で換算します。主結果は常にメートル毎秒です。
ピストン速度計算機の料金はいくらですか。
ブラウザツールは無料です。API 要求は成功した呼び出しごとに前払い KIT 残高を $0.002 で使い、無効な入力は課金されません。