Ninja ZX-10R | 6MTのギヤ比と加速・最高速 [293km/h ZX1000S型 2017年]

このページでは、Ninja ZX-10R [2017/02モデル]が搭載している6MTのギヤ比(歯車比・減速比)と駆動力、エンジン回転数と最高速(トップスピード)との関係をシミュレーションしています。

ギヤ比(歯車比・減速比)と加速と最高速のステキな関係

カワサキ [Ninja ZX-10R]
ZX1000S型 998cc [200PS/11.6kgm]
純正ギヤの繋がりイメージ
ギヤギヤ比Shift-up
回転数
100kmh
回転数
13000rpm
での速度
[速度差]
1速2.600
[10.026]
-8300156.7
[ - ]
2速2.214
[8.537]
110807070184.0
[+27.3]
3速1.944
[7.496]
114106200209.5
[+25.5]
4速1.722
[6.640]
115205500236.5
[+27.0]
5速1.550
[5.977]
117004950262.8
[+26.3]
6速1.391
[5.364]
116604440292.8
[+30.0]
Fin3.856タイヤ外径641mm
レシオカバレッジ1.869

さて、ZX1000S型Ninja ZX-10Rの変速機にはレシオカバレッジ1.869という、超が付くほどのクロスレシオで加速性能とギヤの繋がりを最重要視したような6MTが採用されています。

これを速度の面から見てみると、1速ギヤ(2.600)の最高速156.7km/hから、最も高い6速ギヤ(1.391)の最高速292.8km/hまでの速度間(速度差は136.1km/h)を、4段のギヤで刻んで速度を上乗せしていく格好になります。

一覧表のギヤ比欄の下にある[]で囲まれた数値は、それぞれのギヤ比と一次減速比1.681および二次減速比2.294を掛けた総減速比を表記しています。

また「Shift-up回転数」は、たとえば1速ギヤで13000rpmまで回して2速ギヤにシフトアップした際に、1速ギヤと2速ギヤのステップ比(0.852)から考えると13000rpmから11080rpmまで落ちますよ、というものです。

ステップ比が大きくてシフトアップ後に回転が落ちすぎてしまい、パワーバンドを大きく外すような場合には、13000rpmより上まで回したほうが加速の雰囲気が良くなるでしょうし、逆の場合は早め早めのシフトアップが結果的に功を奏す、かもしれません。

最高出力が発生する13000rpmにおいて、最も高い6速ギヤのギヤ比1.391での速度は292.8km/h、時速100kmでの回転数は4440rpmになります。

最高速という視点で見ると、高速道路を走行するにしてもこんな速度が出せる必要はないのですが、裏を返せば巡航回転数を低く保てるということでもあります。不届き者を前にどれだけ血が滾ろうとも、逸る気持ちをぐっと抑えて大人の余裕を見せてあげましょう。

また、最高出力が発生する回転数の半分を少し下回るくらいの回転数で時速100kmが出せるので、高すぎず低すぎもしないストレスフリーな高速クルージングが可能となりそうです。

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巡航時の回転数を比較的簡単に下げる方法としては、タイヤの外径を大きくする、またはフロントスプロケットの歯数を17丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を39丁より減らすという方法があります。


レブリミットと最高速|13000rpm以降の速度


11500
rpm
13000
rpm
14300
rpm
15600
rpm
16900
rpm
1速138.6156.7172.3188.0203.7
2速162.7184.0202.4220.8239.2
3速185.3209.5230.5251.4272.4
4速209.2236.5260.2283.8307.5
5速232.5262.8289.1315.3341.6
6速259.0292.8322.1351.4380.7
PS21.123.826.228.631.0

最高速度に大きく関係するのは最高出力ですが、ギヤ比とタイヤ径、そしてエンジン回転数を抜きにして語ることはできません。

エンジンのレブリミット(何回転まで回るのか)については、エンジンの仕様や制御方法によりけりで多種多様すぎますので、ここでは単純に最高出力が発生する13000rpmを基準として、1割増の14300rpm、2割増の15600rpm、3割増の16900rpmまで回ったとしたら、このくらいの速度になりますよ、という一覧表を作ってみました。(11500rpmは最大トルク発生回転数)

※エンジンのレブリミットは最高出力が発生する13000rpmより若干高い回転数に設定されますが、エンジンの出力は13000rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、13000rpm以降も加速できるかどうかは未知数です。実際の最高速は走行抵抗と出力が釣り合った時点の速度になります。

オレンジ色に着色してある欄には、それぞれの回転数での平均ピストン速度を記してあります。この速度はエンジンの回転数上限を左右する要素のひとつとされ、13000rpmでの23.8m/sから回転数が増すごとに速くなり、16900rpmでは31.0m/sになります。


巡航時によくある速度での回転数

ギヤ40kmh60kmh80kmh100kmh120kmh
1速33204980664083009960
2速28304240565070708480
3速24803720496062007450
4速22003300440055006590
5速19802970396049505940
6速17802660355044405330

ここでは1速から6速までのそれぞれのギヤごとに、それぞれの速度でどのくらいエンジンが回っているのかを調べてみます。

6速ギヤの場合、40km/hでは1780rpm、60km/hでは2660rpm、高速道路によくある80km/hでは3550rpm、100km/hでは4440rpm、制限速度が120km/hになると5330rpmまで回す必要が生じます。

ちなみに、エンジン出力と回転数、ギヤ比が深く関係するので到達できる車種は限られますが、スピードリミッターが働く180km/hでは7990rpm、さらに車種は限られますが300km/hでは13320rpmまで回ります。


11500rpmと13000rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク11.6kgm|車両重量206kg
ギヤ11500rpm
駆動力とTWR
13000rpm
駆動力とTWR
差分
1速362.9kgm
[0.57kg/kgm]
344.1kgm
[0.60kg/kgm]
-18.8
[+0.03]
2速309.0kgm
[0.67kg/kgm]
293.0kgm
[0.70kg/kgm]
-16.0
[+0.03]
3速271.3kgm
[0.76kg/kgm]
257.3kgm
[0.80kg/kgm]
-14.0
[+0.04]
4速240.3kgm
[0.86kg/kgm]
227.9kgm
[0.90kg/kgm]
-12.4
[+0.04]
5速216.3kgm
[0.95kg/kgm]
205.1kgm
[1.00kg/kgm]
-11.2
[+0.05]
6速194.1kgm
[1.06kg/kgm]
184.1kgm
[1.12kg/kgm]
-10.0
[+0.06]
PWR1.11kg/PS1.03kg/PS-0.08

エンジンから発生する最大トルク11.6kgmは、ギヤを介して減速する(回転数を落とす)ことで、まるで倍々ゲームのごとく増大して最終的には元の何十倍、何百倍にもなります。

たとえば1速ギヤの場合、エンジンの軸トルク11.6kgmが1速ギヤを介して2.600倍に、さらに一次減速比と二次減速比で3.856倍に、そしてこれをタイヤの半径で割ると最終的な駆動力は362.9kgmになるという寸法です。

このエンジンは13000rpmで200PSを発生しますから、その時点での軸トルクは11.0kgm、同じ要領で計算すると最終的には344.1kgmになります。

基本的にはこの数値が大きいほど地面を蹴って進もうとする力が強く、11500rpmと13000rpmとの落差が小さいほど高回転域でのトルクの低下が少ない、つまり加速感が持続すると言えるかもしれません。

[]内の数値は、最大トルク発生時(11.6kgm/11500rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の206kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.57kg/kgmとなっています。

この0.57kg/kgmという数値はシグナルスタートで負けるほうが珍しいほどの加速性能に愛着は深まり、きっと「このバイクに乗っていて良かった!」と思わせてくれることでしょう。

ちなみに、自動車のサイトで集計した1速ギヤTWRの平均が1.60kg/kgmでしたので、その道では名の知れたスポーツカーであっても、一瞬にして点にしてしまう猛烈な加速が期待できます。


前後スプロケットと加速力および最高速の熱烈な関係

ここからは部品があるかどうか、装着できるかどうかは度外視して、前後のスプロケットの歯数(丁数とも)を変更することで時速100kmでの回転数や、最も高いギヤ比における13000rpmでの速度、1速ギヤでの最大駆動力がどのように変化するかを調べてみます。

フロントスプロケット(ドライブスプロケット)を変更

フロントスプロケット(17丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
13000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
14丁39丁5390241.1440.7
15丁5030258.4411.3
16丁4720275.5385.7
17丁4440292.8362.9
18丁4190310.0342.8
19丁3970327.2324.8
20丁3770344.5308.5
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ16丁17丁18丁19丁
1速147.4156.7165.8175.0
2速173.1184.0194.8205.6
3速197.1209.5221.8234.1
4速222.6236.5250.4264.3
5速247.3262.8278.2293.6
6速275.5292.8310.0327.2

ZX1000S型Ninja ZX-10Rのフロントスプロケットは17丁ですので、これを3丁少ない14丁から3丁多い20丁まで変化させてみました。

ノーマルの17丁では時速100kmでの回転数が4440rpm、13000rpmでの速度が292.8km/h、最大駆動力が362.9kgmとなっています。

そこから14丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が5390rpmまで上昇、速度は241.1km/hまで低下、最大駆動力は440.7kgmに向上し、最高速と引き換えに加速力を手に入れる格好になります。

3丁増やすとギヤ比は高くなる方向に傾き、回転数は3770rpmに低下、速度は344.5km/hに上昇、最大駆動力は308.5kgmに下落し、今度は加速力と引き換えに最高速を手に入れる格好になります。

この場合、巡航回転数が下がり、最高速も大きくなり、燃費も向上しそうな点がいかにも魅力的ではありますが、うっかりエンジン特性や出力に見合わぬ高いギヤ比に設定してしまうと、特にゼロ発進時においてウンともスンとも言わない激烈な鈍足マシンに豹変しかねません。


リヤスプロケット(ドリブンスプロケット)を変更

リヤスプロケット(39丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
13000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
17丁36丁4100317.2335.0
37丁4210308.7344.2
38丁4330300.6353.5
39丁4440292.8362.9
40丁4550285.5372.2
41丁4670278.5381.5
42丁4780271.8390.9
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ37丁38丁39丁40丁41丁
1速165.2160.8156.7152.7149.0
2速193.9188.8184.0179.4175.0
3速220.9215.1209.5204.3199.3
4速249.4242.8236.5230.6225.0
5速277.0269.7262.8256.2249.9
6速308.7300.6292.8285.5278.5

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の39丁から変更した場合を見てみます。

リヤはフロントとは逆で、歯数を減らすことでギヤ比が高くなって最高速が伸び、増やすことでギヤ比が低くなって加速力が増していきます。

また、リヤはもともとの歯数が多いのでフロントの1丁ほどのインパクトはなく、1丁減らしたから、増やしたからといってもびっくりするほどには変わりません。

フロントを16丁にして加速重視か、18丁にして最高速重視かの大まかな方向性を決め、リヤの増減で微調整をする、あるいはフロントは17丁のままリヤの増減で味付けを変えるなど、スプロケット選びは考えるだけでもワクワクしてきて希望いっぱい夢いっぱいです。

※スプロケットの歯数を変更すると、車種によってはスピードメーターに誤差を生じる場合があります。メーター誤差が過大になると車検に合格しませんし、特に最高速が伸びる方向へのスプロケ交換においては、思わぬスピード違反切符に涙を流すことにも繋がりますのでご注意ください。


ZX1000S型Ninja ZX-10R 2017/02モデルの各種スペック詳細ページ

主要諸元
主要諸元と年間の維持費、燃費と航続距離

エンジン
エンジン性能と特性、パワーウェイトレシオ

タイヤ
タイヤサイズ変更と加速力&最高速の変化

通知表
さまざまな性能評価の数値と偏差値&順位
【ギヤ比編】同車名または同型式の車種一覧
Ninja ZX-10RR
ZXT02E型
(2019/03)
204PS
11.7kgm
16.8km/L
220.9万円
Ninja ZX-10R
[KRT-Edition]
ZXT02E型
(2019/03)
203PS
11.6kgm
16.8km/L
220.9万円
Ninja ZX-10RR
ZX1000S型
(2017/06)
200PS
11.6kgm
-
220.9万円