どーも！しゃんばりです！
今日もライテク図書館にお越し頂きありがとうございます！！
皆さんは
モトジムカーナをするならスプロケはショートにした方がいいよ！
というアドバイスを一度は耳にしたことがあるのではないでしょうか？
実際、筆者も過去にVTR250→GSR750→VTR250と乗り換えてきましたが、
どの車両でも純正のギア比よりもショートに変更していますし、
他のジムカーナ選手も
多くの方が純正よりもショートにしていることは事実です。
そもそもスプロケを交換し、
ギア比をショートにするとどんないいことがあるのか？
そして、
どの程度ショートにするのがベストなのか？
今回の記事はその辺を深堀ってみたいと思います♪
この記事を読むとこんなことがわかります
- スプロケットの役割
- ファイナル(ギア比)をショートにした時のメリット
- ファイナル(ギア比)をショートにした時のデメリット
- まさかのファイナルはロングな方が速かった！！
スプロケットの役割
このサイトに訪れて下さってる読者の皆様はもう
「スプロケとは何か？」から説明する必要はないと思いますので、
スプロケ自体の説明は割愛させて頂きます。笑
ただ、
スプロケがどういった役割を担っているのかだけは一旦おさらいしておきましょう。
実はバイクの構造的な視点ではスプロケが担っている役割は非常に多く、
ここで全てを紹介し始めるとそれだけで１つの記事になってしまいます。
例として１つだけ挙げてみると、
読者の皆さんなら一度は聞いたことがあるであろうワード 「アンチスクワット」
実はアンチスクワット力って
スプロケの大きさによっても大小が変わるんですよ♪
知ってました？笑
とはいえ今回この記事でフォーカスしたいのはそっちではなく、
スプロケの最も大きな役割である「トルクの伝達」です。
原動機（ここではエンジンとします）が発生させた力は
クラッチやミッション等を経て、ドライブシャフトを回転させる力となり、
ドライブシャフトに取付けられたドライブスプロケットを回転させます。
ドライブスプロケットはチェーンを介してドリブンスプロケットを回転させ、
ドリブンスプロケットが取り付けられたリアタイヤが回転し、バイクが前進する力となる。
この
「トルクの伝達」こそがスプロケの最大の役割
だと言えます。
で、
このスプロケを交換することで「ギア比」を変えることができる。
というのはご存じの通りかと思いますが、
そもそもこの「ギア比」とは何なのでしょうか？
ギア比とは
ギア比とは、ドライブスプロケットとドリブンスプロケットの歯数の比率を指す言葉です。
具体例として、VTRの純正スプロケットを見てみましょう。
VTRの純正スプロケットは
ドライブスプロケット：14T
ドリブンスプロケット：41T
です。
ギア比は
ドリブンスプロケットの歯数 ÷ ドライブスプロケットの歯数
で求めることができるので、
41 ÷ 14 ＝ 2.928
これがVTRの純正ギア比となります。
人によってはこれを
「2次減速比」と呼んだり、「最終減速比」と呼んだり、「ファイナル」と呼んだりしますが、
それら全てが
ドリブンスプロケットの歯数 ÷ ドライブスプロケットの歯数
で求めたギア比のことを指しています。
筆者の場合は「ファイナル」と呼ぶのが一番しっくりくるので、
この記事では以降、ファイナルと表現させて頂きます。
ファイナル(ギア比)をショートにした時のメリット
ところで、
ドライブスプロケットやドリブンスプロケットの歯数を変えて
ギア比を大きくすることを「ショートにする」
ギア比を小さくすることを「ロングにする」
と言ったりしますが、この語源ってなんなんでしょうね？
ギア比が大きいと「短い距離」でEG回転数が吹け上がるからショート
ギア比が小さいとEG回転数が吹け上がるまでに「長い距離」を要するからロング
ということでしょうか？
誰か知ってる人がいたら教えて下さい♪笑
さて、
冒頭でお伝えした通り、モトジムカーナではファイナルをショートにすることが多いです。
上記の通り、
「ショート」というのはギア比を大きくすることです。
先ほどの式
ドリブンスプロケットの歯数 ÷ ドライブスプロケットの歯数
に当てはめるとわかる通り、
ドリブンスプロケット(リアスプロケット)の歯数を大きくするか、
ドライブスプロケット(フロントスプロケット)の歯数を小さくすることで、
ギア比を大きく(ショートに)することが可能
です。
では、
ファイナルをショートにすることでどんなメリットがあるのでしょうか？
ショート化のメリット①
ファイナルをショートにすることのメリットはいくつかありますが、
そのうちの1つが「後軸トルクの向上」です。
※後軸トルクというのはリアタイヤを回そうとする力のことだと思って下さい
一般的にはよく
「ショートにすると加速が良くなる」
なんて言い方をしますが、
これは後軸トルクの向上によるものです。
冒頭でもお伝えした通り、スプロケの最大の役割はトルクの伝達であり、
スプロケの歯数を変えることでこの
「トルクの伝達の仕方」を変えることができる
わけです。
話がわかりやすいようにちょっと極端な例を挙げてみます。
下図の様に、
半径50mmのドライブスプロケットと、半径100mmのドリブンスプロケットがあったとします。
仮にエンジンがドライブシャフトを回そうとする力を100とした場合、
ドライブスプロケットがチェーンを引っ張る力は2になります。
そして、
2の力で引っ張られるチェーンによって回されるドリブンスプロケットは
リアタイヤを200の力で回そうとしてくれます。
つまり、
半径50mmのドライブスプロケットと、半径100mmのドリブンスプロケット
という組み合わせでは、
エンジンが発生させたトルクを2倍にしてリアタイヤに伝えてくれる。
というわけです。
では、これをショートにした場合にどうなるかを見てみましょう！
ファイナルをショートにしたい場合、
ドリブンスプロケットの歯数 ÷ ドライブスプロケットの歯数
の公式に従って、
ドリブンスプロケットの歯数を増やすか、
ドライブスプロケットの歯数を減らせばいい
わけです。
今回はわかりやすいように、
ドリブンスプロケットの歯数を2倍にしてみます。
スプロケットの歯数と半径は比例の関係にあるので、
歯数が2倍になると、半径も2倍になります。
従って、先ほどは
半径50mmのドライブスプロケットと、半径100mmのドリブンスプロケット
だったものが、
ドリブンスプロケットの歯数を2倍にすると、下記の様になります。
半径50mmのドライブスプロケットと、半径200mmのドリブンスプロケット
ドライブスプロケットの半径は変わっていないので、
エンジンがドライブスプロケットを回そうとする力が100
それによってドライブスプロケットがチェーンを引っ張る力が2
という関係は変わりません。
しかし、
2の力で引っ張られるチェーンによって回されるドリブンスプロケットは
半径が2倍の200mmになっている為、リアタイヤを回そうとする力は400となります。
さぁ、もうお気づきの方も多いですよね？
ギア比は
ドリブンスプロケットの歯数 ÷ ドライブスプロケットの歯数
という公式で求められる
ドリブンスプロケットの歯数が2倍になると、ギア比も2倍になり、
ギア比が2倍になると、リアタイヤを回そうとする力も2倍になる。
こういう関係性があるわけです！
これが「ショートにすると加速が良くなる」＝後軸トルクが向上する
と言われる理由なわけですね♪
ショート化のメリット②
さて、
ファイナルのショート化によって後軸トルクが向上することがご理解いただけたところで、もうひとつの大きなメリットをご紹介したいと思います！
それが、エンジン回転数の常用域の調整です！
先ほどの説明の中で、「エンジンがドライブシャフトを回そうとする力を100とします」
とお伝えしたかと思いますが、
実はエンジンがドライブシャフトを回そうとする力は一定ではありません。
読者の皆さんなら一度は
「トルクカーブ」という言葉を聞いたことがあるのではないでしょうか？
そう、エンジンはその回転数に応じて、
発生するトルク（ドライブシャフトを回そうとする力）の大きさが変わるんです。
例として、
HONDAがVTRのプレスインフォメーションとして公開している
出力特性のグラフを見てみましょう。
見るからに右肩上がりのグラフになっている方が軸出力、
水平に近いようなグラフになっている方が軸トルクです。
この図のままだと少しわかりにくいので、
筆者が補助線を引いてみたものがこちらです！
で、実は純正スプロケのままジムカーナをすると、
大抵のセクションでは下図の黄色い回転域をメインで使うイメージになります。
（あくまでイメージ）
ピークトルクよりも手前のグラフが凹んでいる部分をメインで使っていて、
エンジン本来の性能を十分に出し切れていないことが分かります。
ではここで、
ファイナルをショートにしてみるとどうなるでしょう？
イメージとしては下図の青い回転域をメインで使うことになります。
これならピークトルク前後の最もトルクのある回転域をメインで使える為、
エンジン本来の加速力を最大限加速に使えていると言えます。
さて、
ファイナルを変えるとなぜこのようにエンジン回転数の常用域を変えることができるのでしょうか？
実は、ギア比を変えると
エンジンの回転数が一緒でも、リアタイヤの回転数が変わるから
なんです！
先ほど同様に具体的な例にして考えてみましょう。
先述の通り、VTRの純正スプロケ丁数（歯数）は
ドライブスプロケットが14T
ドリブンスプロケットが41T
です。
つまり、
ドライブスプロケットが1回転すると、
チェーンが14リンク引っ張られることになります。
（ドライブスプロケットには1周で14個の歯がついているので）
一方、ドリブンスプロケットは1周に41個の歯がついているので、
チェーンが14リンク引っ張られたとしても、
それによってドリブンスプロケットが回る量は14/41周
すなわち、約1/3周しかしてくれないわけです。
では、
ドライブスプロケットが何回転してくれたら
ドリブンスプロケットは1回転してくれるのでしょうか？
それは
41/14＝2.928…回転
です。
お？何だか見覚えのある数字ですね！笑
そう、冒頭でお伝えしたVTRの「ギア比」と同じ値です！
ここでちょっとした伏線回収です！笑
この記事の序盤で
「ギア比とはドライブスプロケットとドリブンスプロケットの歯数の比率を指す言葉」
とお伝えしましたが、それ即ち何を意味しているかというと、
リアタイヤを1回転させる時、
ドライブシャフトが何回転しますか？
というのを表していたわけです！
なんかスッキリした気がしませんか？笑
あれ？筆者だけですか？笑
まぁそれはさておき、
続いて、これがショートになった場合にどうなるかを見てみましょう！
先ほど同様、極端にドリブンスプロケットの歯数を2倍にしてみます。
ドライブスプロケットが14T
ドリブンスプロケットが82Tです。
この場合も、ドライブスプロケットの歯数は変わっていないので、
ドリブンスプロケット1周で引っ張れるチェーンのリンクは14リンクです。
そして14リンク引っ張られたチェーンは
1周で82個もの歯がついたスプロケを回転させるわけですが、
それがどの程度かというと、
14/82 なので約1/6周にしかなりません。
では、
リアタイヤを1回転させるにはドライブスプロケットは何回転する必要があるでしょうか？
82/14＝5.857…
なんと
ドライブスプロケットが約6回転もしないと、
リアタイヤを1回転させることができません！
そして、数字が得意な方はもうお気づきですね？
この5.857…という数字、
VTRの純正ギア比である2.928…の2倍に相当してます！
つまり何が言えるかというと、
ドリブンスプロケットの歯数を2倍にするとギア比が2倍になり、
ギア比が2倍になると後軸トルクが2倍になるが、
ドライブシャフトは2倍回らないと同じ速度が出せなくなる
というわけです！
ドライブシャフトの回転数が2倍になる＝エンジンの回転数も2倍になる
という関係にありますので、
同じ速度で走っていてもギア比を変えればエンジン回転数が変わる
＝ギア比を調整することでエンジンの常用回転数を調整できる
（黄色い領域で走ってたのを水色の領域で走れるようになる）といえるわけですね！
ファイナル(ギア比)をショートにした時のデメリット
ここまでこの記事を読んでみて、
え、ファイナルをショートにしたらいいことしかないじゃん！
と思った方もいるのではないでしょうか？
しかしそうは問屋が卸さないのがこの世の中！笑
ここからはショート化「し過ぎた」場合に生じるデメリット
をご紹介していこうと思います！
ショート化のデメリット①
ファイナルをショートにすることで
「後軸トルクの向上」が図れることは先ほどご説明しました。
※後軸トルクというのはリアタイヤを回そうとする力のことだと思って下さい
で、
ショート化することで
「エンジンがリアタイヤを回そうとする力」が増える
のであれば、
ショート化することで
「エンジンがリアタイヤを回らなくしようとする力」も増える
と思いませんか？
そう。
エンジンブレーキ（いわゆるエンブレ）も強くなってしまうわけです！
皆さんも
エンブレが強いと乗りにくそう・・・
という漠然としたイメージはあると思うのですが、
実は
「乗りにくいというほどではない」程度であっても、
エンブレが強いことでタイムに悪影響を及ぼす
ことがあるんです！
具体例は後ほど動画でご説明しますね♪
ショート化のデメリット②
さて、
同じ速度で走っていてもギア比を変えればエンジン回転数が変わる
＝ギア比を調整することでエンジンの常用回転数を調整できる
というのも先述の通りですが、
これもやりすぎるとめちゃくちゃデメリットが生じます！
まずは先ほどの例を見てみましょう。
もともと
黄色い（ピークトルク前後をメインで使えない）領域で走っていたのを、
ファイナル調整によって
青い（ピークトルク前後をメインで使える）領域で走れるようになった
とします。
そこで味をしめて、
更にショートにしてみるとどうなるでしょう？
ピークトルクを超えた後の、
グレー（トルクが右肩下がりに落ちている）領域をメインで使うような状態
になってしまいました。
正直、この右肩下がりの部分をなるべく使わないように
シフトアップ/シフトダウンが上手くできるライダーならまだいいのですが、
最近のノービスやC2、稀にC1選手でも
数秒間レブリミットに当てたまま走っている選手が非常に多い
というのが現実です。
そうすると、
せっかくファイナル調整で後軸トルクを上げようとしているのに、
そもそもエンジンが最大トルクを出せない領域を長く使っている
ことになってしまうんです。
痩せたいと思ってダイエットの為に運動を始めたのに、
運動したらお腹空いちゃうから普段よりたくさん食べちゃってむしろ太る
みたいな状態に近いです笑
知らんけど。
で、
実は先日開催されたJAPAN杯で、筆者がこれを体現してしまったので、
反面教師として皆さんにお伝えしたいと思います。
まさかのファイナルはロングな方が速かった！！
ここまで読んで頂いて、
トルク伝達の仕方「だけ」ならファイナルをショートにした方が有利
であること。
そして、ショートにし過ぎるとその背反として
・エンブレの増大
・ピークトルクからの逸脱
につながるということがお分かり頂けたかと思います。
で、
筆者は上記のメリット・デメリットを理解した上で、
それでも自身のVTRはもう少しショートにした方が速いのでは？
と考えて、
下記のように仕様を変更してJAPAN杯に臨みました。
変更前
ドライブスプロケット：15T
ドリブンスプロケット：47T
ギア比：3.133
変更後
ドライブスプロケット：14T
ドリブンスプロケット：47T
ギア比：3.357
「自身のVTRはもう少しショートにした方が速いのでは？」
という考えに至った理由は大きく分けて3つ
・社外マフラーにして低速トルクがなくなったから
・社外マフラーにして高回転域のトルクは上がった気がしたから
・周りのVTR乗りはみんな「もっとショート」だから
身近なVTR乗りに聞くと、
ドライブスプロケットは14Tどころか13Tを入れてる人もいるほどで、
筆者としては信じられないくらいです。。。笑
でも、確かにA級を走るライバル達は
そもそもマシンスペック的にVTRとは比にならない程の加速力を有していて、
「加速で負けている感」は否めません。。。
もともと、筆者はVTRをあまりショートに振るのは好きではないのですが、
VTRのウィークポイントを埋めるべく、渋々ショート化を決意したわけです。
そんなこんなで臨んだJAPAN杯の第1ヒートがこちら！
1ヒート目の結果は
1分38秒202でA級10位
普段なら可もなく不可もないと感じる結果ですが、、、
この日はまさかの大波乱。
なんと1ヒート目のトップタイムはB級選手である秀吉選手。
しかもそのタイムは驚愕の1分33秒697
本気でミスコースを疑うレベルの圧倒的タイム。
稀に1ヒート目の途中から天候が急変したり、
路面状況がイコールコディションではない状況下でB級選手が総合を獲ることはありますが、
今回はそういった外乱はほぼなく、
完全に実力による下剋上
です。
一方、筆者は細かいミスはあったものの、
数秒ものロスを生むような大きいミスはなく、
普通に2H目を走っても
秀吉選手に対しての4.5秒ものビハインドを埋める術は持ち合わせていませんでした
さてどうしたものか、、、
そう考えていた時。
同じVTR乗りである本間選手から
「しゃんばり今日の走りいつもより硬かったよね」
と声をかけて頂いたんです。
流石。よく見ていらっしゃる。
この言葉を受けて自分の疑念は確信へと変わりました。
スプロケを戻そう。
先述の通り、
ショートにすることで加速力は向上するものの、
その背反としてエンブレも強くなる為、
コーナー1つ1つの加減速度が大きくなり、
その挙動やそれに対応する為の僅かな身体の硬直が
走りの硬さ
に繋がっていたのではないかと考えました。
また、動画をご覧頂いてもわかる通り、
今回のコースはシフトアップポイントが2箇所あり、
且つ、
1ヒート目のファイナル14T-47Tの組み合わせでは
シフトアップするほどではないものの、
レブに当たってしまう箇所が何か所かありました。
つまり、
先ほどの青い領域ではなく、
グレーの領域をメインで使ってしまっている。
ということ。
そこで2ヒート目は元のファイナルである
ドライブスプロケット：15T
ドリブンスプロケット：47T
ギア比：3.133
に戻して走行。
その結果がこちら。
なんと2秒以上もタイムアップを果たし、
1分36秒119で
A級9位 総合10位
他の上位選手はあまりタイムアップができずに苦しんだ2ヒート目でしたが、
筆者はファイナル変更が功を奏し、A級シングルリザルトを獲得することができました。
（総合でのシングルリザルト獲得は秀吉選手に阻まれてしまいましたが、、、泣）
とはいえ、
今年の2月にシェイクダウンしたVTR。
今シーズン中に1ポイントでも獲得できたら御の字だな。
そう思っていたので、
マシン作り着手から僅か8か月でA級シングルリザルトを獲得できるまでになった
というのは非常に嬉しい結果でした。
と、思い出に浸るのはここまでにして。
今回この記事で皆さんにお伝えしたかったことは
加速だけに囚われたファイナル調整は裏目に出ることもある
ということでした！
いかがだったでしょうか？
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ではまた！
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