Ninja 1000SX | ZXT02KE型1043cc直列4気筒エンジンの性能とPWR [141PS/11.3kgm 2020年]

このページでは、Ninja 1000SX [2020/09モデル]が搭載しているZXT02KE型の直列4気筒1043ccエンジンの諸元と出力、体重とパワーウェイトレシオの関係をシミュレーションしています。

ZXT02KE型エンジンの各種諸元と性能曲線図

カワサキ [Ninja 1000SX]
ZXT02K型 1043cc [141PS/11.3kgm]
ZXT02KE型エンジンの簡易性能曲線図
ZXT02KE型エンジンの簡易性能曲線図
エンジン種類
排気量
直列4気筒
1043cc
最高出力141PS
8000rpm馬力126.2PS
最大トルク11.3kgm
10000rpmトルク10.1kgm
リッター換算馬力135.17PS/L
リッター換算トルク10.83kgm/L
単気筒容積260.8cc
1気筒あたり馬力35.2PS
1気筒あたりトルク2.8kgm
平均ピストン速度18.67m/s
Bore/Stroke比0.727
1000cc超の1L換算馬力ランキング
1000cc超の1L換算トルクランキング

ここからはZXT02KE型エンジンの諸元から見えてくる出力特性を調べてみます。

上の図は最高出力が発生する回転数でのトルクと最大トルク、最大トルクが発生する回転数での馬力と最高出力とを線で繋いで折れ線グラフにしただけの簡易的なエンジン性能曲線図です。

これでは中間域の具合や10000rpm以降の馬力、トルクの落ち込み加減を知ることはできませんが、8000rpmでの最大トルク発生後、回転が高まるにつれてトルクが極端に落ちるのか、それともなだらかに下降するのかを知るくらいには使えるかもしれません。

エンジンのパワーバンドを最大トルクの8000rpmから最高出力の10000rpmまでの2000rpm(比率では20.0%)とすると、二輪車のエンジンとしては標準的な広さで、低中高とバランスのよい優等生的な性質を予感させます。

パワーの出方としては、最大トルク11.3kgmを生じる8000rpmでは、最高出力の89.5%となる126.2PSを、最高出力141PSを生じる10000rpmでは、最大トルクの89.4%となる10.1kgmの出力を得られます。

排気量1リットルあたりの出力は馬力が141PS/1.043Lで135.17PS/L、トルクが11.3kgm/1.043Lで10.83kgm/Lとなっています。これは二輪車に搭載されるエンジンの出力としてはなかなか高い部類ですが、馬力一辺倒ではなく日常での使いやすさもある程度考慮されているエンジンだと言えそうです。

ちなみに、直列4気筒1043ccエンジンの単気筒容積は260.8ccで、この排気量を持った各気筒それぞれが35.2PS、2.8kgmを発生させています。

最高出力が高い 直列・並列4気筒エンジンのバイク
排気量に関係なく、直列4気筒エンジン搭載のバイクを、最高出力(馬力)が大きいものから順番に並べたランキングです。
最高出力が高い unltdクラスのバイク
排気量が1000cc超の範囲にあるバイクを、最高出力(馬力)が大きいものから順番に並べたランキングです。
最高回転数が高い unltdクラスのバイク
排気量が1000cc超の範囲にあるバイクを、最高回転数(最高出力が発生する回転数)が高いものから順番に並べたランキングです。

ストローク長が56.0mmであるZXT02KE型エンジンの場合、平均ピストンスピードは10000rpmのとき18.67m/sで、これは二輪車のエンジンとしては平均よりやや速い部類です。また上限を20.0m/sとしたときの最高回転数は10710rpmになります。

1000cc超の平均ピストンスピード ランキング

ZXT02KE型エンジンのボアは77.0mmですので、エンジンの特性を大まかに決定づけるボアストローク比は0.727のショートストローク型(ストローク量がボア径より小さい)となり、排気量と気筒数が同一のロングストローク型に比べて、高回転域のキレが持ち味であるとされます。


ボアアップによる排気量増と圧縮比

ボア排気量圧縮比B/S比
77.0mm1043.1cc
-
11.80.727
77.5mm1056.6cc
[+13.5cc]
12.00.723
78.0mm1070.3cc
[+27.2cc]
12.10.718
78.5mm1084.1cc
[+41.0cc]
12.20.713
79.0mm1097.9cc
[+54.8cc]
12.40.709
79.5mm1111.9cc
[+68.8cc]
12.50.704
80.0mm1125.9cc
[+82.8cc]
12.70.700

エンジンの排気量はボアとストローク、気筒数によって決まり、圧縮比は排気量と燃焼室容積によって決まります。

ここでは実際に可能かどうかは別として、純正ピストンの77.0mmから+0.5mm刻みで+3.0mmまでのオーバーサイズピストンを組むと、排気量がノーマルの1043.1ccからどのように変化するかを調べてみました。

これを見るに、ピストン径が0.5mm大きくなると排気量が約13.5ccずつ大きくなり、+3.0mmの80.0mmまでボアアップすると1125.9ccまで拡大(ノーマル比+7.9%)されます。

続いて燃焼室容積が24.1ccのまま変化しないと仮定したとき、ピストン径が+0.5mm大きくなるごとに圧縮比が11.8から約0.16ずつ高まっていき、同時にノッキングのリスクも高まっていきます。

1000cc超の圧縮比が高いバイク ランキング

ストローク長が56.0mmのままボアを広げていくと、ボアストローク比(B/S比)は0.727から次第に小さくなっていき、元よりショートストローク型だった特性がさらに強まって、高回転スペシャルの様相を呈してきます。

※ナンバー付き車両でボアアップおよびストロークアップにより排気量を増大させた場合は、改造申請をして認可を受ける必要があります。また、せっかく排気量を増大させても、対応する免許を未取得であれば公道で乗ることができなくなりますのでご注意ください。


体重とパワーウェイトレシオのアヤシイ関係

PWR 1.674kg/PS | 52位/全916件
体重PWR増加
体重40kg1.957kg/PS+0.283kg
体重45kg1.993kg/PS+0.319kg
体重50kg2.028kg/PS+0.354kg
体重55kg2.064kg/PS+0.390kg
体重60kg2.099kg/PS+0.425kg
体重65kg2.135kg/PS+0.461kg
体重70kg2.170kg/PS+0.496kg
体重75kg2.206kg/PS+0.532kg
体重80kg2.241kg/PS+0.567kg
体重90kg2.312kg/PS+0.638kg
体重100kg2.383kg/PS+0.709kg
1000cc超のパワーウェイトレシオ

さて、自動車と同じくバイクにおいてもパワーウェイトレシオは速さの指標としてよく使われています。

自動車ではもともとの車重が重いので、人間が1人2人乗ったところで目が飛び出るほどには変わりませんが、自動車に比べて車重が軽く、最高出力も小さめなバイクとなると話は別です。

最高出力が141PSで車両重量が236kgであるNinja 1000SXの場合、バイク単体では1.674kg/PSですが、たとえば車両総重量を決める際の基準である体重55kgの人が乗ると2.064kg/PS(+0.390kg)に、100kgの人では2.383kg/PS(+0.709kg)にまで悪化してしまいます。

同好の士と仲睦まじくサーキット走行しているとき、前に出てやろうと愛馬にムチを入れても埒が明かない。こんなときは「同じバイクのはずなのにどうも遅い…壊れてるんじゃあ…」などとバイクのせいにしたくなりますが、ちょっとお腹周りを眺めて見るとその答えが見つかりそうです。

PWRの優劣が速さの絶対的な指標ではありませんが、自動車のサイトで調べたパワーウェイトレシオの平均が9.52kg/PSでしたので、体重55kgの人が乗車した場合であっても自動車の平均を遥かに下回ります。それどころか運動性能に特化したスポーツカー、スーパーカーを相手に堂々の立ち回りができそうです。


ZXT02K型Ninja 1000SX 2020/09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

ギヤ比
ギヤ比と加速力&エンジン回転数と最高速

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