エポ | 5MTのギヤ比と加速・最高速 [49km/h NA12A型 1998年]

このページでは、エポ [1998/05モデル]が搭載している5MT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

スズキ [エポ]
NA12A型 49cc [3.8PS/0.45kgm]
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
6000rpm
での速度
[速度差]
1速3.166
[30.409]
-4234014.2
[ - ]
2速1.941
[18.643]
36802596023.1
[+8.9]
3速1.380
[13.255]
42701846032.5
[+9.4]
4速1.083
[10.402]
47101448041.4
[+8.9]
5速0.923
[8.865]
51101234048.6
[+7.2]
Fin9.605タイヤ外径381mm
レシオカバレッジ3.430

さて、NA12A型エポの変速機にはレシオカバレッジ3.430という、ややロングレシオ気味で燃費と最高速と巡航回転数の低さを重視した5MT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(3.166)の最高速14.2km/hから、最も高い5速ギヤ(0.923)の最高速48.6km/hまでの速度間(速度差は34.4km/h)を、3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3.842および二次減速比2.500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6000rpm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(0.613)から考えると6000rpmから3680rpm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、6000rpm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6000rpmにおいて、最も高い5速ギヤのギヤ比0.923での速度は48.6km/h、時速100kmでの回転数は12340rpmになります。

また、最高出力が発生する回転数よりも時速100kmが出せる回転数のほうが高いので、残念ながら時速100kmへの到達は厳しい、もしくは出せてもエンジンが唸りを上げているものと思われます。

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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14丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を35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|6000rpm以降の速度


5500
rpm
6000
rpm
6600
rpm
7200
rpm
7800
rpm
1速13.014.215.617.018.4
2速21.223.125.427.730.0
3速29.832.535.839.042.3
4速38.041.445.649.753.8
5速44.648.653.558.363.2
PS6.97.68.39.19.8

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6000rpmを基準として、1割増の6600rpm、2割増の7200rpm、3割増の7800rpm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。(5500rpm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6000rpm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6000rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、6000rpm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、6000rpmでの7.6m/sから回転数が増すごとに速くなり、7800rpmでは9.8m/sになります。


巡航時によくある速度での回転数

ギヤ30kmh45kmh60kmh80kmh100kmh
1速1270019050254103388042340
2速779011680155802077025960
3速55408310110701477018460
4速4350652086901159014480
5速370055607410988012340

ここでは1速から5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。

5速ギヤの場合、制限速度の30km/hでは3700rpm、速度リミッターのかかる60km/hでは7410rpm、サーキットなど場所は限定されますが、エンジン出力と回転数、ギヤ比が許せば狙える、かもしれない80km/hでは9880rpmまで回ります。


5500rpmと6000rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク0.45kgm|車両重量70kg
ギヤ5500rpm
駆動力とTWR
6000rpm
駆動力とTWR
差分
1速71.8kgm
[0.97kg/kgm]
71.8kgm
[0.97kg/kgm]
0.0
[+0.00]
2速44.0kgm
[1.59kg/kgm]
44.0kgm
[1.59kg/kgm]
0.0
[+0.00]
3速31.3kgm
[2.24kg/kgm]
31.3kgm
[2.24kg/kgm]
0.0
[+0.00]
4速24.6kgm
[2.85kg/kgm]
24.6kgm
[2.85kg/kgm]
0.0
[+0.00]
5速20.9kgm
[3.35kg/kgm]
20.9kgm
[3.35kg/kgm]
0.0
[+0.00]
PWR20.00kg/PS18.42kg/PS-1.58

エンジンから発生する最大トルク0.45kgm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0.45kgmが1速ギヤを介して3.166倍に、さらに一次減速比と二次減速比で9.605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71.8kgmになるという寸法です。

このエンジンは6000rpmで3.8PSを発生しますから、その時点での軸トルクは0.45kgm、同じ要領で計算すると最終的には71.8kgm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、5500rpmと6000rpm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(0.45kgm/5500rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の70kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.97kg/kgmとなっています。

この0.97kg/kgmという数値は決して速い部類ではありませんが、いつ何時でも身の危険を感じずに済む穏やかな性格はライダーに安心と信頼を、そして安全運転の実績を授けてくれます。

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、(少なくとも1速ギヤが吹け切るまでは)並大抵の自動車では太刀打ちできないものと思われます。


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6000rpm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(14丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
6000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
11丁35丁1571038.291.4
12丁1440041.783.8
13丁1329045.177.3
14丁1234048.671.8
15丁1152052.167.0
16丁1080055.562.9
17丁1017059.059.2
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ13丁14丁15丁16丁
1速13.214.215.216.2
2速21.523.124.826.4
3速30.232.534.837.1
4速38.541.444.447.3
5速45.148.652.155.5

NA12A型エポのフロントスプロケットは14丁ですので、これを3丁少ない11丁から3丁多い17丁まで変化させてみました。

ノーマルの14丁では時速100kmでの回転数が12340rpm、6000rpmでの速度が48.6km/h、最大駆動力が71.8kgmとなっています。

そこから11丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が15710rpmまで上昇、速度は38.2km/hまで低下、最大駆動力は91.4kgm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10170rpmに低下、速度は59.0km/hに上昇、最大駆動力は59.2kgm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(35丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
6000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
14丁32丁1129053.265.7
33丁1164051.667.7
34丁1199050.069.8
35丁1234048.671.8
36丁1270047.373.9
37丁1305046.075.9
38丁1340044.878.0
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ33丁34丁35丁36丁37丁
1速15.014.614.213.813.4
2速24.523.823.122.521.9
3速34.533.532.531.630.7
4速43.942.641.440.339.2
5速51.650.048.647.346.0

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の35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13丁にして加速重視か、15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14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。車検が必要ないからとお調子に乗って弄繰り回しておりますと、メーター誤差が原因でスピード違反切符を下賜されたり、思わぬ事故にも繋がりかねませんのでご注意ください。


NA12A型エポ 1998/05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

エンジン
エンジン性能と特性、パワーウェイトレシオ

No Data

通知表
さまざまな性能評価の数値と偏差値&順位