自動車整備士試験、2級ガソリン・ジーゼルで出題されるエンジンのピストンスピードを算出する問題の解き方をご存知でしょうか？本記事では定期的に出題されているエンジンのピストンスピード問題の解き方を解説します。
【自動車整備士試験】2級「ピストンスピード問題」とは？
自動車整備士試験 2級ガソリンに出題される「ピストンスピード問題」とはどのような問題なのか、「ピストンスピード問題」の概要を紹介します。
「ピストンスピード問題」の概要
「ピストンスピード問題」とは、自動車整備士 2級ガソリンの試験で出題される計算問題のひとつです。問題ではエンジンの回転数とピストンストロークが与えられ、平均ピストンスピードを問われます。
出題頻度
「ピストンスピード問題」は、H29年10月、H31年3月、R2年3月に出題されています。そのため、比較的最近登場した試験問題と言えます。
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【自動車整備士試験】2級「ピストンスピード問題」の解き方
「ピストンスピード問題」の考え方・解き方を2つのステップに分けて解説します。後ほどこの考え方・解き方をつかって実際に問題を解いて見るので参考にしてください。
【ステップ1】回転数「分足」を「秒速」へ変換
「ピストンスピード問題」を解く際にははじめに、エンジンの回転数を1秒間の回転数へ変換します。
問題文ではエンジンの回転速度は分速(min-1)で与えられています。1分は60秒ですので、この値を60で割ることで1秒間の回転数が求められます。
【ステップ2】ピストンスピードを算出
「ピストンスピード問題」の問題文ではピストンストロークが与えられています。しかし、実際にエンジンが1回転した場合、ピストンは上昇と下降を行うためピストンストロークで与えられた工程を往復します。
そのため、エンジンが1回回転するたびにピストンストロークの2倍の距離ピストンが移動します。そのため、ピストンストロークの2倍の値と【ステップ1】の値を掛けることで1秒間の移動距離が算出できます。これを「m/s」に変換することで答えがでます。
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【自動車整備士試験】2級「ピストンスピード問題」の例題
「ピストンスピード問題」の解き方を参考にして実際に出題された問題を解いてみましょう。
エンジン回転数 6,000min-1、ピストンストローク 100mm のエンジンの平均ピストンスピード？
日本自動車整備振興会連合会 令和元年度第2回 自動車整備技能登録試験 2級ガソリンより
実際にこの問題について解説していきます。
【ステップ1】回転数「分足」を「秒速」へ変換
はじめに、問題で与えられているエンジン回転数を秒速へ変換しましょう。問題では、エンジン回転数は6,000とされているのでこの値を60で割ります。すると、100となりこのエンジンは1秒間に100回回転することが分かりました。
【ステップ2】ピストンスピードを算出
エンジンの1秒間の回転数がわかったところで次に、エンジンが1回回転するときのピストンの移動距離を計算します。
エンジンが1回回ると、ピストンは上昇と下降を行うのでピストンストロークの2倍移動します。そのため、この問題では100mmの倍で200mm移動します。
エンジン1回転でのピストン移動距離が求められたらこの値とエンジン1秒間の回転数をかけます。よって、100回転 × 200mm = 20,000mmが求められます。
ここで求められた値をmに換算します。すると、20,000mm = 20mとなり1秒間で移動する距離が20mだということが分かります。よって、答えは20m/sとなります。