GSX-R400R | 6MTのギヤ比と加速・最高速 [184km/h GK76A型 1995年]

このページでは、GSX-R400R [1995/03モデル]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

スズキ [GSX-R400R]
GK76A型 398cc [53PS/3.8kgm]
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
12000rpm
での速度
[速度差]
1速3.363
[20.117]
-1710070.2
[ - ]
2速2.357
[14.100]
841011990100.1
[+29.9]
3速1.866
[11.162]
95009490126.4
[+26.3]
4速1.611
[9.637]
103608190146.4
[+20.0]
5速1.454
[8.698]
108407390162.3
[+15.9]
6速1.285
[7.687]
106106540183.6
[+21.3]
Fin5.982タイヤ外径624mm
レシオカバレッジ2.617

さて、GK76A型GSX-R400Rの変速機にはレシオカバレッジ2.617という、ややクロスレシオ気味で最高速よりも加速の良さを重視した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(3.363)の最高速70.2km/hから、最も高い6速ギヤ(1.285)の最高速183.6km/hまでの速度間(速度差は113.4km/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1.904および二次減速比3.142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12000rpm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(0.701)から考えると12000rpmから8410rpm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、12000rpm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12000rpmにおいて、最も高い6速ギヤのギヤ比1.285での速度は183.6km/h、時速100kmでの回転数は6540rpm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上回るくらいの回転数で時速100kmが出るので、高速道路では「もう1段上のギヤがあったらなあ…」と思うことがあるかもしれません。

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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|12000rpm以降の速度


9500
rpm
12000
rpm
13200
rpm
14400
rpm
15600
rpm
1速55.570.277.284.291.2
2速79.2100.1110.1120.1130.1
3速100.1126.4139.1151.7164.4
4速115.9146.4161.1175.7190.4
5速128.5162.3178.5194.7210.9
6速145.4183.6202.0220.3238.7
PS12.816.217.819.421.0

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12000rpmを基準として、1割増の13200rpm、2割増の14400rpm、3割増の15600rpm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。(9500rpm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12000rpm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12000rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、12000rpm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、12000rpmでの16.2m/sから回転数が増すごとに速くなり、15600rpmでは21.0m/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684010260136801710020520
2速4800719095901199014390
3速380056907590949011390
4速32804920655081909830
5速29604440592073908870
6速26103920523065407840

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2610rpm、60km/hでは3920rpm、高速道路によくある80km/hでは5230rpm、100km/hでは6540rpm、制限速度が120km/hになると7840rpm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11760rpm、さらに車種は限られますが300km/hでは19610rpmまで回ります。


9500rpmと12000rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク3.8kgm|車両重量190kg
ギヤ9500rpm
駆動力とTWR
12000rpm
駆動力とTWR
差分
1速245.0kgm
[0.78kg/kgm]
206.3kgm
[0.92kg/kgm]
-38.7
[+0.14]
2速171.7kgm
[1.11kg/kgm]
144.6kgm
[1.31kg/kgm]
-27.1
[+0.20]
3速136.0kgm
[1.40kg/kgm]
114.5kgm
[1.66kg/kgm]
-21.5
[+0.26]
4速117.4kgm
[1.62kg/kgm]
98.8kgm
[1.92kg/kgm]
-18.6
[+0.30]
5速105.9kgm
[1.79kg/kgm]
89.2kgm
[2.13kg/kgm]
-16.7
[+0.34]
6速93.6kgm
[2.03kg/kgm]
78.8kgm
[2.41kg/kgm]
-14.8
[+0.38]
PWR3.77kg/PS3.58kg/PS-0.19

エンジンから発生する最大トルク3.8kgm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3.8kgmが1速ギヤを介して3.363倍に、さらに一次減速比と二次減速比で5.982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245.0kgmになるという寸法です。

このエンジンは12000rpmで53PSを発生しますから、その時点での軸トルクは3.2kgm、同じ要領で計算すると最終的には206.3kgm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、9500rpmと12000rpm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(3.8kgm/9500rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の190kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.78kg/kgmとなっています。

この0.78kg/kgmという数値はバイクの中では平均的なスペックですが、その気になれば思わず息を呑むほどの痛快なスタートダッシュを決めることができそうです。

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12000rpm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]
12000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
11丁44丁8320144.2311.9
12丁7630157.3286.0
13丁7040170.4264.0
14丁6540183.6245.0
15丁6100196.7228.7
16丁5720209.8214.5
17丁5380222.9201.8
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65.170.275.280.2
2速92.9100.1107.2114.4
3速117.4126.4135.4144.5
4速135.9146.4156.9167.3
5速150.6162.3173.8185.4
6速170.4183.6196.7209.8

GK76A型GSX-R400R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6540rpm、12000rpmでの速度が183.6km/h、最大駆動力が245.0kgm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8320rpmまで上昇、速度は144.2km/hまで低下、最大駆動力は311.9kgm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5380rpmに低下、速度は222.9km/hに上昇、最大駆動力は201.8kgm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]
12000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
14丁41丁6090197.0228.4
42丁6240192.3234.0
43丁6390187.8239.5
44丁6540183.6245.0
45丁6690179.5250.7
46丁6840175.6256.3
47丁6980171.8261.8
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73.571.870.268.667.1
2速104.8102.4100.197.995.7
3速132.4129.4126.4123.6120.9
4速153.4149.8146.4143.2140.0
5速169.9166.0162.3158.6155.2
6速192.3187.8183.6179.5175.6

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。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。


GK76A型GSX-R400R 1995/03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