Z1000 R-Edition | ZRT00DE型1043cc直列4気筒エンジンの性能とPWR [142PS/11.3kgm 2017年]

このページでは、Z1000 [R-Edition 2017/06]が搭載しているZRT00DE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。

ZRT00DE型エンジンの各種諸元と性能曲線図

カワサキ [Z1000]
ZR1000G型 1043cc [142PS/11.3kgm]
ZRT00DE型エンジンの簡易性能曲線図
ZRT00DE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142PS
7300rpm馬力115.2PS
最大トルク11.3kgm
10000rpmトルク10.2kgm
リッター換算馬力136.1PS/L
リッター換算トルク10.8kgm/L
単気筒容積260.8cc
1気筒あたり馬力35.5PS
1気筒あたりトルク2.8kgm
平均ピストン速度18.7m/s
Bore/Stroke比0.73

ここからはZRT00DE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、7300rpm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7300rpmから最高出力の10000rpmまでの2700rpm(比率では27.0%)とすると、どちらかというと広めのパワーバンドで扱いやすい傾向にありそうな雰囲気です。

パワーの出方としては、最大トルク11.3kgmを生じる7300rpmでは、最高出力の81.1%となる115.2PSを、最高出力142PSを生じる10000rpmでは、最大トルクの90.3%となる10.2kgm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142PS/1.043Lで136.1PS/L、トルクが11.3kgm/1.043Lで10.8kgm/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35.5PS、2.8kgmを発生させています。

直列4気筒エンジンの最高出力ランキング

ストローク長が56.0mmであるZRT00DE型エンジンの場合、平均ピストンスピードは10000rpmのとき18.7m/sで、これは二輪車のエンジンとしてはかなり高速で上下運動している部類です。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

ZRT00DE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0.73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
-
11.80.73
77.5mm1056.6cc
[+13.5cc]
12.00.72
78.0mm1070.3cc
[+27.2cc]
12.10.72
78.5mm1084.1cc
[+41.0cc]
12.20.71
79.0mm1097.9cc
[+54.8cc]
12.40.71
79.5mm1111.9cc
[+68.8cc]
12.50.70
80.0mm1125.9cc
[+82.8cc]
12.70.70

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0.73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 1.56kg/PS | 26位/全839件
体重PWR増加
体重40kg1.84kg/PS+0.28kg
体重45kg1.87kg/PS+0.31kg
体重50kg1.91kg/PS+0.35kg
体重55kg1.94kg/PS+0.38kg
体重60kg1.98kg/PS+0.42kg
体重65kg2.01kg/PS+0.45kg
体重70kg2.05kg/PS+0.49kg
体重75kg2.08kg/PS+0.52kg
体重80kg2.12kg/PS+0.56kg
体重90kg2.19kg/PS+0.63kg
体重100kg2.26kg/PS+0.70kg

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142PSで車両重量が221kgであるZ1000の場合、バイク単体では1.56kg/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1.94kg/PS(+0.38kg)に、100kgの人では2.26kg/PS(+0.70kg)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。


ZR1000G型Z1000 R-Edition 2017/06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
Z1000
[ABS]
ZXT00W型
(2017/04)
141PS
11.3kgm
17.5km/L
141.5万円
Ninja 1000
ZXT00W型
(2018/08)
141PS
11.3kgm
17.5km/L
141.5万円
ヴェルシス1000
KLZ1000B型
(2017/03)
120PS
10.4kgm
-
141.5万円