今、GP５００のレーシングマシンは２００馬力もあるという。車体重量は１３５kgだから馬力あたり重量は０．７kg！！、F-1の１．０kgよりも軽いのである。それをコントロールして走るライダーがいるというのだから驚きである。
しかし、この馬力当然の事ながら一足飛びに向上したものではなく、技術の積み重ねの賜である。
今回の特集ではバイクの性能がどのようにして向上してきたか、時代を遡ってみたい。
１．４０年前との性能比較
騒音規制、馬力規制が比較的緩かった９０年代初期までを拾ってみました、
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１９６０年頃 |
１９７０年頃 |
１９８０年頃 |
１９９０年頃 |
| ５０ccスーパーカブ |
５８年
４．３ｐｓ／９５００ｒｐｍ
５５０００円 |
６９年
４．８ｐｓ／１００００ｒｐｍ
６００００円 |
８２年
５．５ｐｓ／９０００ｒｐｍ
１４８０００円（SDX） |
９３年
４．５ｐｓ／７０００ｒｐｍ
１４９０００円 |
| ５０ccスポーツ |
トーハツランペットCA５０
４．０ｐｓ／６５００ｒｐｍ
５８０００円 |
ホンダSS50
６ｐｓ／１１０００ｒｐｍ
６９０００円 |
ヤマハRD５０
６．３ｐｓ／９０００ｒｐｍ
１３５０００円 |
ホンダNSR５０
７．２ｐｓ／１００００ｒｐｍ
２３００００円 |
| ２５０ccスポーツ |
ホンダCS72
２０ｐｓ／８０００ｒｐｍ
１８２０００円 |
ホンダCB２５０
３０ｐｓ／１０５００ｒｐｍ
１８９０００円 |
スズキGSX250E
２９ｐｓ／１００００ｒｐｍ
３２００００円 |
ホンダCBR２５０RR
４５ｐｓ／１５０００ｒｐｍ
５９９０００円 |
４００〜
５００ccスポーツ |
メグロスタミナ
３３ｐｓ／６０００ｒｐｍ
２９５０００円 |
ホンダCB４５０
４５ｐｓ／９０００ｒｐｍ
２７３０００円 |
ヤマハXJ４００
４５ｐｓ／１００００ｒｐｍ
４１００００円 |
ホンダCBR４００RR
５９ｐｓ／１３０００ｒｐｍ
６９９０００円 |
２５０ロードレーサー
市販車 |
ホンダCR７２（６２年）
２５ｐｓ／９５００ｒｐｍ
限定車 |
ヤマハTD２
４４ｐｓ／１００００ｒｐｍ
輸出 |
ヤマハTZ２５０
４６ｐｓ／１００００ｒｐｍ
７２００００円 |
ホンダRS２５０R
８２ｐｓ／１２０００ｒｐｍ
１６５００００円 |
１２５モトクロッサー
市販車 |
スズキS４０
１１．３ｐｓ／７０００ｒｐｍ
（浅間レース用車） |
ヤマハMX１２５（７３年）
２２ｐｓ／１００００ｒｐｍ
１９５０００円 |
スズキRM125
２７ｐｓ／１０５００ｒｐｍ
２５５０００円 |
ヤマハYZ１２５
３６．６ｐｓ／１１５００ｒｐｍ
４２９０００円 |
| 大卒初任給 |
１〜１．５万円 |
３万円前後 |
１０万円前後 |
１７万円前後 |
１９７０年頃のワークスレーシングマシンは２５０ccで５４ｐｓと公表されている。ヤマハから８５年に発売されたTZR２５０はカタログ上４５ｐｓであるが、実質５１ｐｓをマークしていたとも言われ、その後のレーサーレプリカはレース仕様のキットに組み替えると６０〜７０ｐｓを出したと言うのだから技術革新は凄いものなんですね。
５８年のスーパーカブ発売当初はOHVでしたが６４年にはOHCとなって馬力も増し、８０年の５．５ｐｓまで向上する。しかし、燃費向上・経済性をねらった事や、５０ccの速度規制で高出力が必要でなくなった為４．５ｐｓまでダウンした。でも、３０年という時の流れはほぼ同じ馬力を２５００ｒｐｍも低い回転数で実現している。
市販車にしろレーサーにしろ、その排気量から搾り取れるエネルギー（馬力でありトルクである）の総量は同じと思って良い。つまりいくら頑張っても２５０ccから４００ccのエネルギーを発生させることは不可能なのである。また、最高出力を４００cc相当に発生することは不可能とは言えない。しかし、そこへエネルギーを集中させると、他の回転域では全く力が無く、繋がりが悪くなることでスムースな加速を望めるはずもなく、ただただ乗りにくいだけとなる。ここのところをいかにバランスを取るか、メーカーの開発担当者が一番苦心するところだ。
とは言え、長い年月の中ではそのエネルギーを有効に使う技術が発達し、３０〜４０年前のレーサーの馬力を音も静かに発生させ、しかもたっぷりのトルクを持つ扱いやすいエンジンが出来ている。
これほどに出力向上したのは基礎技術の積み重ねは当然あるとして、高度な加工技術・革新的な技術の導入や考案無しには達成できない事。多気筒化、動弁構造の高度化、冷却の水冷化、給排気系のデバイス考案・採用などがある。
１．多気筒化への道
２．動弁構造の違いと特性
３．冷却の水冷化
４．給排気系のデバイス
多気筒化への道は国産４気筒モデルとして初めて６９年に市販されたホンダCB７５０が初めてで、この時の馬力は６７ｐｓだった。多気筒化するメリットは高回転化し馬力を上げ易いことだ。１気筒あたりの排気量が大きくなると２つの問題があって、ボア（直径）を上げて高回転エンジンを作ると、燃焼の均一化が得られ難くノッキングなどの異常燃焼を起こしやすく、高出力も出しにくい。。ストローク拡大の場合ピストンスピードが速くなりすぎる事で耐久性に問題がある。
そこで、同じ排気量でも、気筒数を２気筒、３気筒、４気筒に分けると、回転が上がってもピストンスピードが抑えられるため高出力化し易く、同時に単気筒に比べ振動を軽減できるメリットも生まれる。ただし、多気筒にすると機械ロスが増える欠点を持つ。つまり、動弁系、軸受け、シリンダの摺動抵抗など部品点数の増加とともに抵抗も増える。その為、低回転では多気筒によるメリットを享受出来ない。
多気筒化のメリットをもう一つの見方がある。それは回転数の変化率。多気筒エンジンはよく「伸びがある」と言われるが、これはアイドリング回転から最高回転までの比率が高いのでそのように感じる。
ヤマハのSR４００はアイドリング１３００ｒｐｍ、最高出力を７０００ｒｐｍで出すから５．３８倍、４気筒モデルのXJ４００Rは１３００ｒｐｍの１１０００ｒｐｍだから８．４６倍。これが単気筒と多気筒の一番大きな違いとして言い表しやすい。
「理想のエンジン」は低回転でも実用的で且つこの回転比率が大きいもの、と思っています。
さらなる高出力を求める為に３バルブを用いたホンダXL２５０があるが
マルチバルブ化が本格化したのは４００ccクラスでヤマハFZ４００あたりからで、以後同社はFZ７５０で１気筒５バルブを用いるまでになった。
このようにマルチバルブにするのは給排気の抵抗を下げ、シリンダーへの混合ガスの充填効率を上げる事にある。ただし、マルチバルブにすると冷却の問題、熱変形の問題等市販化するにはそれなりに高度な技術を必要とし、市販車である以上耐久性もなくてはならず、２サイクルに始まった水冷化がそれを可能にしたとも言える。
バイクといえども「騒音規制」がある。運輸省の基準に合格しなければ販売はおろか、生産も出来ない。その基準はJMCAのような緩い基準ではない。
昔は空冷でも充分騒音規制をクリヤ出来た。しかし、２サイクルエンジンには４サイクルのようなオイルによる冷却が無く、エンジン放熱のためのフィンが騒音規制クリヤのための大きな障害となっていて、８０年の騒音規制値をクリヤするには水冷化するしかなかったようで、
RZ２５０はそんな事も含め「最後の２サイクルスポーツ」との意気込みで世に出すことになった。
空冷と水冷とではエンジンの安定性に大きな違いがある。
空冷では風上側と風下側で温度差が大きく、その分熱によるエンジンの歪みも大きくなりやすい。通常走行時を１００としたとき、サーキットをスロットル全開で走ると約１０〜１５％ほど出力低下があり、最高速度が１０％近く下がることになる。（ギヤレシオは余裕馬力で設定しているため１７０ｋｍ／ｈほど出るバイクが１６０ｋｍ／ｈに下がるくらいなものだが、１０ｋｍ／ｈ差はいかんともしがたく、立ち止まっている人の横をジョギングで通り過ぎる差に等しい）
水冷化には水による騒音の遮音性が高い事に加え、安定した性能を引き出せるという効果もあり、広く採用されることになった。
給排気デバイスの採用
ところで、このように高出力化が可能となっても、その一方では低回転でのトルク不足は否めない。スポーツバイク故の宿命でもあるが、エンジン本体ではそのようになっても構造的に付け足すことでこの難問を克服したのが排気バルブで、２サイクルではヤマハの「YPVS」、ホンダでは「RCバルブ」という名で市販化され、４サイクルではヤマハの「EXUP」がそれに当たる。
２・４サイクル共に基本的には排気管の太さと長さの比率でどこに最大トルクを設定するかが決まり、排気量に応じて基本的なパイプ径が設定され、これを走行中に変更するなどと言うことは出来なかったのだが、ヤマハが排気ガスの研究段階で使っていた構造に改良を加えて、実用化したのがYPVSというシステムである。
これにより、通常高出力化で不足する低回転域での出力ダウンを気にせずに馬力を上げることが可能となって以後、飛躍的な高出力時代を迎えることになる。
２０００年５月作成
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