Z1000 R-Edition | 6MTのギヤ比と加速・最高速 [227km/h ZR1000G型 2017年]

このページでは、Z1000 [R-Edition 2017/06]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 [Z1000]
ZR1000G型 1043cc [142PS/11.3kgm]
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
10000rpm
での速度
[速度差]
1速2.600
[12.129]
-1035096.7
[ - ]
2速1.950
[9.097]
75007760128.9
[+32.2]
3速1.600
[7.464]
82106370157.1
[+28.2]
4速1.389
[6.480]
86805530181.0
[+23.9]
5速1.238
[5.775]
89104930203.0
[+22.0]
6速1.107
[5.164]
89404400227.0
[+24.0]
Fin4.665タイヤ外径622mm
レシオカバレッジ2.349

さて、ZR1000G型Z1000の変速機にはレシオカバレッジ2.349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96.7km/hから、最も高い6速ギヤ(1.107)の最高速227.0km/hまでの速度間(速度差は130.3km/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1.627および二次減速比2.867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10000rpm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(0.750)から考えると10000rpmから7500rpm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、10000rpm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10000rpmにおいて、最も高い6速ギヤのギヤ比1.107での速度は227.0km/h、時速100kmでの回転数は4400rpm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15丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を43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|10000rpm以降の速度


7300
rpm
10000
rpm
11000
rpm
12000
rpm
13000
rpm
1速70.696.7106.3116.0125.7
2速94.1128.9141.8154.7167.6
3速114.7157.1172.8188.5204.2
4速132.1181.0199.0217.1235.2
5速148.2203.0223.3243.6263.9
6速165.7227.0249.8272.5295.2
PS13.618.720.522.424.3

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10000rpmを基準として、1割増の11000rpm、2割増の12000rpm、3割増の13000rpm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。(7300rpm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10000rpm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10000rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、10000rpm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、10000rpmでの18.7m/sから回転数が増すごとに速くなり、13000rpmでは24.3m/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4140621082801035012410
2速31004660621077609310
3速25503820509063707640
4速22103320442055306630
5速19702960394049305910
6速17602640352044005290

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1760rpm、60km/hでは2640rpm、高速道路によくある80km/hでは3520rpm、100km/hでは4400rpm、制限速度が120km/hになると5290rpm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7930rpm、さらに車種は限られますが300km/hでは13210rpmまで回ります。


7300rpmと10000rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク11.3kgm|車両重量221kg
ギヤ7300rpm
駆動力とTWR
10000rpm
駆動力とTWR
差分
1速440.7kgm
[0.50kg/kgm]
397.8kgm
[0.56kg/kgm]
-42.9
[+0.06]
2速330.5kgm
[0.67kg/kgm]
298.3kgm
[0.74kg/kgm]
-32.2
[+0.07]
3速271.2kgm
[0.81kg/kgm]
244.8kgm
[0.90kg/kgm]
-26.4
[+0.09]
4速235.4kgm
[0.94kg/kgm]
212.5kgm
[1.04kg/kgm]
-22.9
[+0.10]
5速209.8kgm
[1.05kg/kgm]
189.4kgm
[1.17kg/kgm]
-20.4
[+0.12]
6速187.6kgm
[1.18kg/kgm]
169.4kgm
[1.30kg/kgm]
-18.2
[+0.12]
PWR1.92kg/PS1.56kg/PS-0.36

エンジンから発生する最大トルク11.3kgm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11.3kgm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4.665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440.7kgmになるという寸法です。

このエンジンは10000rpmで142PSを発生しますから、その時点での軸トルクは10.2kgm、同じ要領で計算すると最終的には397.8kgm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、7300rpmと10000rpm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(11.3kgm/7300rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の221kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.50kg/kgmとなっています。

この0.50kg/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10000rpm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(15丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
10000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
12丁43丁5500181.7550.7
13丁5080196.8508.4
14丁4720212.0472.0
15丁4400227.0440.7
16丁4130242.2413.2
17丁3890257.4388.7
18丁3670272.5367.2
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ14丁15丁16丁17丁
1速90.296.7103.1109.6
2速120.3128.9137.5146.1
3速146.7157.1167.5178.1
4速168.9181.0193.0205.1
5速189.5203.0216.5230.2
6速212.0227.0242.2257.4

ZR1000G型Z1000のフロントスプロケットは15丁ですので、これを3丁少ない12丁から3丁多い18丁まで変化させてみました。

ノーマルの15丁では時速100kmでの回転数が4400rpm、10000rpmでの速度が227.0km/h、最大駆動力が440.7kgmとなっています。

そこから12丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が5500rpmまで上昇、速度は181.7km/hまで低下、最大駆動力は550.7kgm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3670rpmに低下、速度は272.5km/hに上昇、最大駆動力は367.2kgm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(43丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
10000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
15丁40丁4100244.1409.9
41丁4200238.2420.1
42丁4300232.5430.4
43丁4400227.0440.7
44丁4510221.9450.8
45丁4610217.0461.1
46丁4710212.2471.4
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ41丁42丁43丁44丁45丁
1速101.499.096.794.592.4
2速135.2132.0128.9126.0123.2
3速164.8160.8157.1153.6150.1
4速189.8185.3181.0176.9172.9
5速213.0207.9203.0198.5194.0
6速238.2232.5227.0221.9217.0

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の43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14丁にして加速重視か、16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15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。


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

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
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