Ninja H2 Carbon | 6MTのギヤ比と加速・最高速 [277km/h ZXT02J型 2020年]

このページでは、Ninja H2 [Carbon 2020/09]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 H2]
ZXT02J型 998cc [231PS/14.4kgm]
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
11500rpm
での速度
[速度差]
1速3.187
[12.082]
-9830117.0
[ - ]
2速2.526
[9.576]
91207790147.6
[+30.6]
3速2.045
[7.753]
93206310182.3
[+34.7]
4速1.727
[6.547]
97105330215.9
[+33.6]
5速1.523
[5.774]
101404700244.8
[+28.9]
6速1.347
[5.106]
101704160276.8
[+32.0]
Fin3.791タイヤ外径652mm
レシオカバレッジ2.366

さて、ZXT02J型Ninja H2の変速機にはレシオカバレッジ2.366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(3.187)の最高速117.0km/hから、最も高い6速ギヤ(1.347)の最高速276.8km/hまでの速度間(速度差は159.8km/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1.551および二次減速比2.444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11500rpm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(0.793)から考えると11500rpmから9120rpm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、11500rpm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11500rpmにおいて、最も高い6速ギヤのギヤ比1.347での速度は276.8km/h、時速100kmでの回転数は4150rpm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。

1000cc以下の100km/h回転数が低いバイク ランキング

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18丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を44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|11500rpm以降の速度


11000
rpm
11500
rpm
12700
rpm
13800
rpm
15000
rpm
1速111.9117.0129.2140.4152.6
2速141.2147.6163.0177.1192.5
3速174.4182.3201.3218.8237.8
4速206.5215.9238.4259.1281.6
5速234.2244.8270.4293.8319.3
6速264.8276.8305.7332.2361.0
PS20.221.0823.325.327.5

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11500rpmを基準として、1割増の12700rpm、2割増の13800rpm、3割増の15000rpm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。(11000rpm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11500rpm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11500rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、11500rpm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、11500rpmでの21.08m/sから回転数が増すごとに速くなり、15000rpmでは27.5m/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393059007860983011800
2速31204680623077909350
3速25203780505063107570
4速21303200426053306390
5速18802820376047005640
6速16602490332041604990

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1660rpm、60km/hでは2490rpm、高速道路によくある80km/hでは3320rpm、100km/hでは4160rpm、制限速度が120km/hになると4990rpm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7480rpm、さらに車種は限られますが300km/hでは12470rpmまで回ります。


11000rpmと11500rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク14.4kgm|車両重量238kg
ギヤ11000rpm
駆動力とTWR
11500rpm
駆動力とTWR
差分
1速533.6kgm
[0.45kg/kgm]
533.6kgm
[0.45kg/kgm]
0.0
[+0.00]
2速423.0kgm
[0.56kg/kgm]
423.0kgm
[0.56kg/kgm]
0.0
[+0.00]
3速342.4kgm
[0.70kg/kgm]
342.4kgm
[0.70kg/kgm]
0.0
[+0.00]
4速289.2kgm
[0.82kg/kgm]
289.2kgm
[0.82kg/kgm]
0.0
[+0.00]
5速255.0kgm
[0.93kg/kgm]
255.0kgm
[0.93kg/kgm]
0.0
[+0.00]
6速225.5kgm
[1.06kg/kgm]
225.5kgm
[1.06kg/kgm]
0.0
[+0.00]
PWR1.08kg/PS1.030kg/PS-0.05

エンジンから発生する最大トルク14.4kgm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14.4kgmが1速ギヤを介して3.187倍に、さらに一次減速比と二次減速比で3.791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533.6kgmになるという寸法です。

このエンジンは11500rpmで231PSを発生しますから、その時点での軸トルクは14.4kgm、同じ要領で計算すると最終的には533.6kgm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、11000rpmと11500rpm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(14.4kgm/11000rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の238kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.45kg/kgmとなっています。

この0.45kg/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11500rpm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(18丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
11500rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
15丁44丁4990230.6640.4
16丁4670246.0600.4
17丁4400261.4565.1
18丁4150276.8533.6
19丁3940292.1505.7
20丁3740307.5480.4
21丁3560322.9457.4
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ17丁18丁19丁20丁
1速110.5117.0123.5130.0
2速139.4147.6155.8164.0
3速172.2182.3192.4202.5
4速203.9215.9227.8239.8
5速231.2244.8258.3272.0
6速261.4276.8292.1307.5

ZXT02J型Ninja H2のフロントスプロケットは18丁ですので、これを3丁少ない15丁から3丁多い21丁まで変化させてみました。

ノーマルの18丁では時速100kmでの回転数が4150rpm、11500rpmでの速度が276.8km/h、最大駆動力が533.6kgmとなっています。

そこから15丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が4990rpmまで上昇、速度は230.6km/hまで低下、最大駆動力は640.4kgm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3560rpmに低下、速度は322.9km/hに上昇、最大駆動力は457.4kgm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(44丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
11500rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
18丁41丁3870297.0497.4
42丁3970290.0509.4
43丁4060283.2521.6
44丁4150276.8533.6
45丁4250270.6545.9
46丁4350264.7558.1
47丁4440259.1570.1
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ42丁43丁44丁45丁46丁
1速122.6119.7117.0114.4111.9
2速154.6151.0147.6144.3141.1
3速191.0186.5182.3178.2174.3
4速226.2220.9215.9211.1206.4
5速256.5250.4244.8239.3234.1
6速290.0283.2276.8270.6264.7

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の44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17丁にして加速重視か、19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18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。


ZXT02J型Ninja H2 Carbon 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

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
Z H2
ZRT00K型
(2020/12)
200PS
14.0kgm
16.9km/L
363.0万円
Ninja H2 SX
ZXT02A型
(2018/03)
200PS
14.0kgm
17.9km/L
363.0万円
Ninja H2 SX
[SE]
ZXT02A型
(2018/03)
200PS
14.0kgm
17.9km/L
363.0万円
Ninja H2
[Carbon]
ZXT00N型
(2017/08)
205PS
13.6kgm
-
363.0万円