重荷用バーディー50 | 3ATのギヤ比と加速・最高速 [48km/h BA42A型 2005年]

このページでは、重荷用バーディー50 [2005/06モデル]が搭載している3AT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 [重荷用バーディー50]
BA42A型 49cc [4.4PS/0.50kgm]
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
7000rpm
での速度
[速度差]
1速3.400
[38.995]
-4138016.9
[ - ]
2速1.812
[20.782]
37302205031.7
[+14.8]
3速1.200
[13.763]
46301460047.9
[+16.2]
Fin11.469タイヤ外径500mm
レシオカバレッジ2.833

さて、BA42A型重荷用バーディー50の変速機にはレシオカバレッジ2.833という、加速の力強さと最高速の伸びのバランス加減がほどよい3AT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(3.400)の最高速16.9km/hから、最も高い3速ギヤ(1.200)の最高速47.9km/hまでの速度間に、1段のギヤを挟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3.823および二次減速比3.000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7000rpm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(0.533)から考えると7000rpmから3730rpm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、7000rpm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7000rpmにおいて、最も高い3速ギヤのギヤ比1.200での速度は47.9km/h、時速100kmでの回転数は14600rpm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12丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を36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|7000rpm以降の速度


5500
rpm
7000
rpm
7700
rpm
8400
rpm
9100
rpm
1速13.316.918.620.322.0
2速24.931.734.938.141.3
3速37.747.952.757.562.3
PS7.79.810.711.712.7

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7000rpmを基準として、1割増の7700rpm、2割増の8400rpm、3割増の9100rpm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7000rpm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7000rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、7000rpm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、7000rpmでの9.8m/sから回転数が増すごとに速くなり、9100rpmでは12.7m/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1241018620248303310041380
2速66209920132301764022050
3速4380657087601168014600

ここでは1速から3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。

3速ギヤの場合、制限速度の30km/hでは4380rpm、速度リミッターのかかる60km/hでは8760rpm、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11680rpmまで回ります。


5500rpmと7000rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク0.50kgm|車両重量74kg
ギヤ5500rpm
駆動力とTWR
7000rpm
駆動力とTWR
差分
1速78.0kgm
[0.95kg/kgm]
70.2kgm
[1.05kg/kgm]
-7.8
[+0.10]
2速41.6kgm
[1.78kg/kgm]
37.4kgm
[1.98kg/kgm]
-4.2
[+0.20]
3速27.5kgm
[2.69kg/kgm]
24.8kgm
[2.98kg/kgm]
-2.7
[+0.29]
PWR19.47kg/PS16.82kg/PS-2.65

エンジンから発生する最大トルク0.50kgm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0.50kgmが1速ギヤを介して3.400倍に、さらに一次減速比と二次減速比で11.469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78.0kgmになるという寸法です。

このエンジンは7000rpmで4.4PS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70.2kgm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7000rpm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(0.50kgm/5500rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の74kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの0.95kg/kgmとなっています。

この0.95kg/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7000rpm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(12丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
7000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
9丁36丁1947036.0104.0
10丁1752039.993.6
11丁1593043.985.1
12丁1460047.978.0
13丁1348051.972.0
14丁1251055.966.8
15丁1168059.962.4
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ11丁12丁13丁14丁
1速15.516.918.319.7
2速29.131.734.437.0
3速43.947.951.955.9

BA42A型重荷用バーディー50のフロントスプロケットは12丁ですので、これを3丁少ない9丁から3丁多い15丁まで変化させてみました。

ノーマルの12丁では時速100kmでの回転数が14600rpm、7000rpmでの速度が47.9km/h、最大駆動力が78.0kgmとなっています。

そこから9丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が19470rpmまで上昇、速度は36.0km/hまで低下、最大駆動力は104.0kgm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11680rpmに低下、速度は59.9km/hに上昇、最大駆動力は62.4kgm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(36丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
7000rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
12丁33丁1339052.371.5
34丁1379050.873.6
35丁1420049.375.8
36丁1460047.978.0
37丁1501046.680.1
38丁1542045.482.3
39丁1582044.284.5
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ34丁35丁36丁37丁38丁
1速17.917.416.916.516.0
2速33.632.631.730.930.1
3速50.849.347.946.645.4

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の36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11丁にして加速重視か、13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12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。


BA42A型重荷用バーディー50 2005/06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
重荷用バーディー50
BA43A型
(2008/03)
3.4PS
0.37kgm
106.0km/L
17.3万円