SR400 | 5MTのギヤ比と加速・最高速 [137km/h RH16J型 2018年]

このページでは、SR400 [2018/11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

ヤマハ [SR400]
RH16J型 399cc [24PS/2.9kgm]
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
6500rpm
での速度
[速度差]
1速2.357
[17.824]
-1444045.0
[ - ]
2速1.555
[11.759]
4290952068.2
[+23.2]
3速1.190
[8.999]
4970729089.2
[+21.0]
4速0.916
[6.927]
50105610115.9
[+26.7]
5速0.777
[5.876]
55104760136.6
[+20.7]
Fin7.562タイヤ外径655mm
レシオカバレッジ3.033

さて、RH16J型SR400の変速機にはレシオカバレッジ3.033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(2.357)の最高速45.0km/hから、最も高い5速ギヤ(0.777)の最高速136.6km/hまでの速度間(速度差は91.6km/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2.566および二次減速比2.947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6500rpm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(0.660)から考えると6500rpmから4290rpm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、6500rpm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6500rpmにおいて、最も高い5速ギヤのギヤ比0.777での速度は136.6km/h、時速100kmでの回転数は4760rpmになります。

時速100kmまでの高速道路を速度制限遵守で走行するのであれば、このくらいの速度が出せるだけのギヤ比を備えていれば問題はなさそうです。ただ、長い距離を走り続けるとなると今度は回転数の高さが気になってくるかもしれません。

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19丁から増やす、もしくはリヤスプロケットの歯数を56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|6500rpm以降の速度


3000
rpm
6500
rpm
7200
rpm
7800
rpm
8500
rpm
1速20.845.049.954.058.9
2速31.568.275.681.989.2
3速41.289.298.8107.0116.6
4速53.5115.9128.3139.0151.5
5速63.0136.6151.3163.9178.6
PS6.714.616.117.519.0

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6500rpmを基準として、1割増の7200rpm、2割増の7800rpm、3割増の8500rpm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。(3000rpm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6500rpm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6500rpmをピークとして以降は低下する一方ですので、6500rpm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、6500rpmでの14.6m/sから回転数が増すごとに速くなり、8500rpmでは19.0m/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57708660115501444017320
2速381057107620952011430
3速29204370583072908750
4速22403370449056106730
5速19002860381047605710

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、40km/hでは1900rpm、60km/hでは2860rpm、高速道路によくある80km/hでは3810rpm、100km/hでは4760rpm、制限速度が120km/hになると5710rpm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8570rpm、さらに車種は限られますが300km/hでは14280rpmまで回ります。


3000rpmと6500rpmの駆動力とトルクウェイトレシオ

最大トルク2.9kgm|車両重量175kg
ギヤ3000rpm
駆動力とTWR
6500rpm
駆動力とTWR
差分
1速157.8kgm
[1.11kg/kgm]
141.5kgm
[1.24kg/kgm]
-16.3
[+0.13]
2速104.1kgm
[1.68kg/kgm]
93.4kgm
[1.87kg/kgm]
-10.7
[+0.19]
3速79.7kgm
[2.20kg/kgm]
71.4kgm
[2.45kg/kgm]
-8.3
[+0.25]
4速61.3kgm
[2.85kg/kgm]
55.0kgm
[3.18kg/kgm]
-6.3
[+0.33]
5速52.0kgm
[3.37kg/kgm]
46.6kgm
[3.76kg/kgm]
-5.4
[+0.39]
PWR14.46kg/PS7.29kg/PS-7.17

エンジンから発生する最大トルク2.9kgm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2.9kgmが1速ギヤを介して2.357倍に、さらに一次減速比と二次減速比で7.562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157.8kgmになるという寸法です。

このエンジンは6500rpmで24PSを発生しますから、その時点での軸トルクは2.6kgm、同じ要領で計算すると最終的には141.5kgm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、3000rpmと6500rpm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(2.9kgm/3000rpm)での各ギヤの駆動力を、車両重量の175kgで割ったトルクウェイトレシオで、最小は1速ギヤの1.11kg/kgmとなっています。

この1.11kg/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、巷に良くある一般的な自動車と同等か、やや上回るゼロスタート性能を持っていると言えそうです。


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6500rpm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(19丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
6500rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
16丁56丁5650115.0187.4
17丁5320122.2176.4
18丁5020129.4166.6
19丁4760136.6157.8
20丁4520143.7150.0
21丁4310150.9142.8
22丁4110158.2136.3
前スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ18丁19丁20丁21丁
1速42.745.047.449.8
2速64.668.271.875.4
3速84.589.293.998.5
4速109.7115.9121.9128.0
5速129.4136.6143.7150.9

RH16J型SR400のフロントスプロケットは19丁ですので、これを3丁少ない16丁から3丁多い22丁まで変化させてみました。

ノーマルの19丁では時速100kmでの回転数が4760rpm、6500rpmでの速度が136.6km/h、最大駆動力が157.8kgmとなっています。

そこから16丁に減らすとギヤ比は低くなる方向に傾き、回転数が5650rpmまで上昇、速度は115.0km/hまで低下、最大駆動力は187.4kgm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4110rpmに低下、速度は158.2km/hに上昇、最大駆動力は136.3kgm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(56丁)の歯数を変更

歯数

歯数
100kmh
回転数
[rpm]
6500rpm
最高速
[km/h]
1速最大
駆動力
[kgm]
19丁53丁4500144.3149.4
54丁4590141.6152.2
55丁4680139.0155.0
56丁4760136.6157.8
57丁4840134.2160.7
58丁4930131.8163.5
59丁5010129.6166.3
後スプロケ歯数と各ギヤの最高速度
ギヤ54丁55丁56丁57丁58丁
1速46.745.845.044.243.5
2速70.869.568.267.065.9
3速92.590.889.287.686.1
4速120.1117.9115.9113.8111.8
5速141.6139.0136.6134.2131.8

続いてリヤスプロケットの歯数を純正の56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18丁にして加速重視か、20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19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。


RH16J型SR400 2018/11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
SR400
RH03J型
(2016/02)
26PS
2.9kgm
41.0km/L
57.2万円
SR400
RH01J型
(2008/02)
27PS
3.0kgm
44.0km/L
57.2万円
SR400
1JR型
(1999/03)
27PS
3.0kgm
47.0km/L
57.2万円