三級整備士（ガソリン）学科の計算問題 16の型と解き方
三級自動車ガソリン・エンジンの学科試験には、毎回いくつか計算の問題が出ます。計算は、公式の形と単位のそろえ方を覚えておけば、手順どおりに解けます。ここでは、学科で出てくる種類の計算を16の型に分けて、公式と例題をまとめました。例題は、このサイトのために作ったもので、過去の試験問題ではありません。
計算の3つのコツ
- 単位を先にそろえる
行程容積は cm、ピストンの速さは m で計算します。mm のまま計算して、答えが10倍・100倍ずれるのが、いちばん多い間違いです。 - 公式の「形」で覚える
たとえば圧縮比は「全体 ÷ 燃焼室」です。形で覚えておくと、逆算の問題（燃焼室の容積を求める）にも使えます。 - 選択肢で見当をつける
四肢択一なので、ざっと計算して桁が合う選択肢を先に絞ると、時間を節約できます。
例題は、π を 3.14 として計算しています。
エンジンの計算（9つの型）
- 1シリンダの行程容積アプリで無料Vs ＝ (π/4) × D² × S
- 総排気量アプリで無料V ＝ (π/4) × D² × S × N
- 圧縮比アプリで無料ε ＝ (Vs ＋ Vc) ÷ Vc
- 燃焼室の容積（圧縮比から逆算）Vc ＝ Vs ÷ (ε − 1)
- ピストンの平均速度v ＝ 2 × S × n ÷ 60
- 軸出力P ＝ 2π × n × T ÷ 60 ÷ 1,000
- トルクT ＝ F × r
- クランク軸とカム軸の回転カム軸の回転 ＝ クランク軸の回転 ÷ 2
- プーリ・ギヤの回転比従動側の回転 ＝ 駆動側の回転 × 駆動側の歯数（または径）÷ 従動側の歯数（または径）
電気の計算（7つの型）
- オームの法則アプリで無料V ＝ I × R（I ＝ V ÷ R、R ＝ V ÷ I）
- 直列の合成抵抗R ＝ R1 ＋ R2 ＋ …
- 並列の合成抵抗1/R ＝ 1/R1 ＋ 1/R2（2本のときは R ＝ R1 × R2 ÷ (R1 ＋ R2)）
- 電力P ＝ V × I ＝ I² × R ＝ V² ÷ R
- 電力量W ＝ P × t
- バッテリの直列・並列接続直列：電圧は足し算、容量は1個分。並列：電圧は1個分、容量は足し算。
- バッテリの放電時間（理想化した計算）時間 ＝ 容量 ÷ 放電電流