Ninja 650 | ER650AE型649cc直列2気筒エンジンの性能とPWR [68PS/6.6kgm 2017年]

このページでは、Ninja 650 [2017/05モデル]が搭載しているER650AE型の直列/並列2気筒649cc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。

ER650AE型エンジンの各種諸元と性能曲線図

カワサキ [Ninja 650]
ER650H型 649cc [68PS/6.6kgm]
ER650AE型エンジンの簡易性能曲線図
ER650AE型エンジンの簡易性能曲線図
エンジン種類
排気量
直列/並列2気筒
649cc
最高出力68PS
6500rpm馬力59.9PS
最大トルク6.6kgm
8000rpmトルク6.1kgm
リッター換算馬力104.73PS/L
リッター換算トルク10.16kgm/L
単気筒容積324.6cc
1気筒あたり馬力34.0PS
1気筒あたりトルク3.3kgm
平均ピストン速度16.00m/s
Bore/Stroke比0.723
750cc以下の1L換算馬力ランキング
750cc以下の1L換算トルクランキング

ここからはER650AE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8000rpm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、6500rpm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6500rpmから最高出力の8000rpmまでの1500rpm(比率では18.8%)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6.6kgmを生じる6500rpmでは、最高出力の88.1%となる59.9PSを、最高出力68PSを生じる8000rpmでは、最大トルクの92.4%となる6.1kgm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68PS/0.649Lで104.73PS/L、トルクが6.6kgm/0.649Lで10.16kgm/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標準的な部類で、そこそこのパワーがあり扱いやすさも申し分ない攻守のバランスに優れているエンジンだと言えそうです。

ちなみに、直列/並列2気筒649ccエンジンの単気筒容積は324.6ccで、この排気量を持った各気筒それぞれが34.0PS、3.3kgmを発生させています。

最高出力が高い 直列・並列2気筒エンジンのバイク
排気量に関係なく、直列/並列2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 750ccクラスのバイク
排気量が401cc-750cc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 750ccクラスのバイク
排気量が401cc-750cc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60.0mmであるER650AE型エンジンの場合、平均ピストンスピードは8000rpmのとき16.00m/sで、これは二輪車のエンジンとしては一般的な速度の部類です。また上限を20.0m/sとしたときの最高回転数は10000rpmになります。

750cc以下の平均ピストンスピード ランキング

ER650AE型エンジンのボアは83.0mm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0.723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
83.0mm649.3cc
-
10.80.723
83.5mm657.1cc
[+7.8cc]
10.90.719
84.0mm665.0cc
[+15.7cc]
11.00.714
84.5mm672.9cc
[+23.6cc]
11.20.710
85.0mm680.9cc
[+31.6cc]
11.30.706
85.5mm689.0cc
[+39.7cc]
11.40.702
86.0mm697.0cc
[+47.7cc]
11.50.698

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83.0mm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649.3cc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7.8ccずつ大きくなり、+3.0mmの86.0mmまでボアアップすると697.0ccまで拡大(ノーマル比+7.3%)されます。

続いて燃焼室容積が33.1cc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10.8から約0.13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。

750cc以下の圧縮比が高いバイク ランキング

ストローク長が60.0mmのままボアを広げていくと、ボアストローク比(B/S比)は0.723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 2.838kg/PS | 167位/全916件
体重PWR増加
体重40kg3.426kg/PS+0.588kg
体重45kg3.500kg/PS+0.662kg
体重50kg3.574kg/PS+0.736kg
体重55kg3.647kg/PS+0.809kg
体重60kg3.721kg/PS+0.883kg
体重65kg3.794kg/PS+0.956kg
体重70kg3.868kg/PS+1.030kg
体重75kg3.941kg/PS+1.103kg
体重80kg4.015kg/PS+1.177kg
体重90kg4.162kg/PS+1.324kg
体重100kg4.309kg/PS+1.471kg
750cc以下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68PSで車両重量が193kgであるNinja 650の場合、バイク単体では2.838kg/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3.647kg/PS(+0.809kg)に、100kgの人では4.309kg/PS(+1.471kg)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。ごく一部の限られたスポーツカーを除けば、まず負けることはなさそうです。


ER650H型Ninja 650 2017/05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
【エンジン編】同車名または同型式の車種一覧
バルカンS
EN650G型
(2018/10)
61PS
6.4kgm
22.8km/L
80.8万円
Z650
ER650H型
(2017/05)
68PS
6.6kgm
24.0km/L
80.8万円
バルカンS
EN650A型
(2015/06)
61PS
6.4kgm
23.3km/L
80.8万円
Ninja 650
ER650H型
(2021/02)
68PS
6.4kgm
23.6km/L
80.8万円
Z650
ER650H型
(2020/02)
68PS
6.4kgm
23.6km/L
80.8万円
ヴェルシス650
LE650F型
(2016)
69PS
6.5kgm
-
80.8万円
ER-6n
ER650E型
(2014)
71PS
6.5kgm
-
80.8万円