レーシングマシンについての記事は「その他」にもあります。
まず、燃焼室内の圧力から出力を計算する式を工学単位とSI単位で示す。
力×距離＝仕事で、時間当たりの仕事量が出力。
ピストンにかかる力は、ガス圧×ピストン面積で、ピストンの動く長さはストローク（行程）。
したがって、ピストンがする仕事は
ガス圧×ピストン面積×行程＝ガス圧×排気量
になる。このガス圧は「圧縮行程」等（マイナスの仕事をする）を考慮した平均。４ストロークエンジンの場合、２回転に１回しか仕事をしないので、１秒あたりの仕事の回数はrpm/（60×2） 。１馬力は75kgf・m/sなので、馬力は単位を揃えて
馬力＝平均圧力(kgf/cm2)×ピストン面積(cm2)×行程(cm/100）×rpm/（60×2×75）
＝平均圧力(kgf/cm2）×排気量(cm3)×rpm/900000
赤字部分をSI単位にすると
１kWは1kJ/s＝1kNm/sなので、出力kWは単位を揃えて
出力kW＝平均圧力(MPa)×(1000)×ピストン面積(cm2/10000)×行程(cm/100）×rpm/（60×2）
＝平均圧力(MPa）×排気量(cm3)×rpm/120000
実際に燃焼室内の圧力を測定して求めたのがimep（indicated mean effective pressure）で、bmepは実測した出力から上式により逆算したもの。 例えば150PS、１リットル、10000rpmなら、BMEPは13.5kgf/cm2になる。機械損失があるのでimep>bmepであり、機械損失を圧力で示すこともある。
なお、上式から分るようにbmepは「排気量あたりのトルク」と比例関係にある。トルク、出力は排気量に比例して増大するので、排気量に関係のないエンジン性能指標としてbmepが用いられる。
