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【連載】バイクのエンジン回転数を計算する!速度やギヤ比は?

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【連載】バイクのエンジン回転数を計算する!速度やギヤ比は?

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バイクのエンジン回転数を計算する方法を解説します。バイクのエンジン回転数を計算してキャラクターを推測するのは楽しいですね。回転計を備えていないバイクでも、ギヤと速度で回転数を把握できます。表計算ソフトメインですが、最後半では電卓で計算できる方法も記載しました。



バイクのエンジン回転数を計算:はじめに

私も息子も算数が苦手

出典:ライター撮影

小学2年生の息子は算数が苦手です。昨夜のこと、泣きながら繰り下がりのある引き算をしていました。先生に「こんなこともわからないの?」といわれたのがつらかったようです。ごめんなぁ、父ちゃんも算数は苦手やねん。

小学校の算数は旅人算でつまずきました。高校の物理では赤点を取ったこともあります。しかし、数字とは裏切りのない世界です。どうも!暮らし~のでライターをしておりますhosokawa_takaです。

算数の計算は大人になってから役立つ

大人になると計算の知識が必要になる場面が増えます。ツーリングでは目的地に到着する時間を計算しますし、トリップメーターからガソリンの残量を計算することも必要です。

私のXR250は最新モデルとは違い、燃料計がついていません。エンジン回転数もエンジン音が頼り。現行バイクのメーター類は多機能になり、回転計のないバイクは少なくなりましたね。

エンジン回転数から分かること

出典:ライター撮影

以前の連載記事で最高速度を計算する方法を書いたとき、エンジン回転数の計算方法について書くつもりはありませんでした。

走行中に回転計を注視しているバイク乗りは少ないでしょうし、大抵はエンジン音で回転数の余力を察知します。

しかし、堅調に売れているホンダのGB350には回転計がついていません。これがエンジン回転数の計算方法を取り上げたきっかけです。



バイクのエンジン回転数を計算するメリット

では本題!ここではエンジン回転数の計算方法を解説します。エンジン回転数を計算できれば、ギヤと速度でエンジン回転数を予測できますし、バイクを比較する際の基準にもしやすいですね

なお、この記事は2021年5月26日現在の私の心境をもとに作成しますことをご了承ください。また、理論上のエンジン回転数を計算する方法ですので、実際のエンジン回転数とはズレがあります。

バイクのエンジン回転数を計算する準備

表計算ソフトでエンジン回転数を計算する



表001
出典:ライター作成

まずは表計算ソフトの準備をしましょう。

バイクのエンジン回転数を計算するにあたって必要な数値は①一次減速比②変速比③二次減速比③リヤタイヤサイズです。

速度は任意の数値を入力します。ここでは高速道路での余裕を推し量るために、速度を100km/hに設定してエンジン回転数を計算し、最大トルクを発生させるエンジン回転数との比率も確認しますね。

スペックシートから数値を入力

一次減速比、変速比、二次減速比、リヤタイヤサイズはバイクのスペックシートに記載されています。ネット上の情報では、ごくまれに誤記載を見かけますので、バイクの取扱説明書やメーカーの公式HPを確認しましょう。

カワサキ車の取扱説明書ではギヤ比が分数で記載されています。より正確な数値を計算するなら分数で入力するのがおすすめです。ちなみに、スペックシートのギヤ比は小数点以下3桁で切り捨てられた数値が記載されています。

スプロケ丁数からギヤ比を計算

表002
出典:ライター作成

二次減速比は前後スプロケットの丁数から計算します。スプロケットの丁数は取扱説明書や公式HPに記載されていないことが多いので、サンスターのHPから調べるのがおすすめです。もちろん、スペックシートに記載されている二次減速比をそのまま入力しても問題ありません。

二次減速比はリヤスプロケットの丁数÷フロントスプロケットの丁数で計算できます。表計算ソフトのセルD5に=F5/E5と入力しましょう。

サンスター スプロケット/ブレーキディスク
サンスター製スプロケットとブレーキディスクを扱う国美コマースの公式ページ。最新のレース車両から40年以上前の旧車用まで、幅広い製品の情報を得ることができます。サンスター技研で製造されるモーターサイクル用製品の詳細はこちら。

タイヤの外径を計算

表003

次にリヤタイヤのサイズからタイヤの外径を計算します。ホイール径にタイヤの厚みを足すイメージで計算をしてください。

公式はホイール径+タイヤ幅*扁平率/100*2です。「*」はかけ算の「×」、扁平率は%表示ですので「/100」、タイヤの厚みはホイールの外側上下にありますので「*2」で計算します。

表計算ソフトのセルD7に=CONVERT(E9,"in","mm")+A9*C9/100*2と入力しましょう。

ホイール径はインチだけどタイヤはミリ

今回は表計算ソフトの機能でインチからミリに変換しましたが、入力が面倒ならば=E9*25.4+A9*C9/100*2で計算しましょう。リヤホイールの外径を1インチ≒25.4mmで計算しても、エンジン回転数の計算結果には大きな差が出ません。

また、タイヤメーカーが公表している数値を直接入力するのもありです。ちなみに、XR250の標準装着タイヤはダンロップのD605で、サイズは4.60-18、外径は656mmです。

バイクのエンジン回転数を計算する

総減速比÷走行距離

表004
出典:ライター作成

さて、いよいよバイクのエンジン回転数を計算します。1分間に走行する距離でエンジンが何回転するか?を計算するイメージです。

エンジン回転数を計算する公式は総減速比/1分間の走行距離です。総減速比は一時減速比*変速比*二次減速比で計算できます。1分間の走行距離の計算方法はタイヤの外径×円周率×速度(mm/m)です。

表計算ソフトのセルF15にD4*F12*D5/(D7*PI())*D2*1000^2/60と入力しましょう。

円周率は3.14、数値の単位を揃える

「PI()」は表計算ソフトの円周率を表す記号ですので、円周率≒3.14で計算しても問題ありません。「1000^2/60」は単位を揃えるための計算です。速度を時速◯kmから分速◯mmに変換します。1km=1,000m×1000mm=1,000^2、1時間=60分です。

シフトチェンジのタイミングを推測するため、各変速比でのエンジン回転数も計算しましょう。

エンジン回転数の余裕を考える

表005
出典:ライター作成

エンジンのキャラクターを推し量るうえで重要なのは最大トルクを発生させるエンジン回転数です。6速100km/hのエンジン回転数と最大トルクを発生させるエンジン回転数を比較すれば、高速道路での余裕を推し量れます。

表計ソフトのセルD16に=D3と入力し、セルF18に=F15/D16と入力し、%表示にしましょう。=F15/D16*100と入力するのもありです。

高速道路を想定した脳内カスタム

表006
出典:ライター作成

XR250のエンジン回転数を計算すると、高速道路での余裕は少しだけあるといえます。6速100km/hでのエンジン回転数は6345rpmで、最大トルクを発生させるエンジン回転数の91%でした。

しかし、実際にXR250で高速道路を走行すると疲れるのが事実。フロントスプロケットを13丁から14丁に交換してギヤ比を変更すると、6速100km/hでのエンジン回転数は5892rpm(84%)まで落とせます。

林道ツーリングを想定した脳内カスタム

またもやしかし、XR250で林道ツーリングをするとエンジン回転数は2速で高く感じ、3速で低く感じます。エンジン回転数を計算した表を見ると、2速30km/hでは4401rpm、3速30km/hでは3227rpmです。

高速道路での余裕を無視してフロントスプロケットを12丁へ変更すると、2速30km/hで4768rpm、3速30km/hで3496rpmと計算できます。

XR250はノーマルのギヤ比がベストかも…

うーん、ノーマルのXR250のギヤ比はよく計算された設定です。フロントスプロケットを12丁へ変更すると、6速100km/hでのエンジン回転数は6874rpmとなり、最大トルクを発生させるエンジン回転数に到達しそう…いや、バイク乗りの体重や積み荷の抵抗を含めると確実に7000rpmを超えます。

私はツーリングで林道を走行する距離が少ないので、ノーマルのままがベストかもです。エンジン回転数が高くなるのも好みではありません。

AT車のエンジン回転数

表007
出典:ライター作成

AT車は車種によって一次減速比と二次減速比の記載方法に違いがあります。

例えば、妻の通勤用原付ビーノ。一次減速比:1.000、二次減速比:13.230(48/18*43/12)です。

しかし、話題の軽二輪スクーターPCX160の取扱説明書には、機関からトランスミッションまでのギヤ比:1.000、一次減速比:2.833、二次減速比:3.384、と記載されています。

減速比や変速比とは?

一次減速比とはエンジンからトランスミッションまでのギヤ比、二次減速比とはトランスミッションからリヤアクスルシャフトまでのギヤ比です。変速比とはトランスミッションで変換されるギヤ比のこと。

ちなみに、自動車のスペックシートには一次減速比と二次減速比をひとまとめにして「減速比」と記載されています。一次減速比のセルに1.000、二次減速比のセルにスペックシートの減速比を入力すれば、自動車のエンジン回転数も計算できます。

バイクのエンジン回転数を計算:まとめ

電卓でエンジン回転数を計算するには?

表008
出典:ライター作成

電卓や筆算でバイクのエンジン回転数を計算するなら、各項目に分けて計算すると簡単です。表008を参考に計算してみましょう。

バイクの速度を計算する表計算シートを作成するにあたり、算数が苦手な私は悪戦苦闘しました。しかし、表計算シートが完成すると、バイクの楽しみ方が増えたのも事実です。

算数とは大人になってからも楽しめる勉強、それを遊び盛りの息子に教えるのは困難を極めます。

ツーリングが気になる人はこちらをチェック!

ツーリングについてこれまで私が語った連載記事もチェックしてください。今回は計算てんこ盛りでしたが、いつもは精神論メインで連載記事を書いていますのでご安心を。

私はタウンユースのリュックでツーリングをしていますので、ダサいといわれても仕方ありません。バイクは少数派ですので、道路で何かと嫌われます。妻のビーノで寄り道ツーリングしたときのデータをもとに、原付バイクの限界を計算しました。

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