変更後の速度概算方法

リアスプロケ変更

改良前の速度計算方法

  • 例として、27インチママチャリの電動アシスト自転車を改良する場合とする。
  • 27インチママチャリのタイヤ側面に記載されてるサイズ表記(ETRTO)は「37-630」。これはタイヤの幅が「37mm」で、タイヤ内側のリムに接する部分の直径が「630mm」である事を示す。
  • これを下記の「タイヤ外径計算機」や「タイヤ周長一覧表」に照らし合わせると、このタイヤの外側の直径は「691mm」、外周は「2169mm」だと分かる。タイヤ1回転で進む距離が「約2m17cm」だと判明する。

  • 内装変速ハブの変速比は「1速は0.73倍減速、2速は1.00等倍、3速は1.36倍増速」となっている。フロントスプロケは「41T」、リアスプロケは「20T」と分かる。
  • GD値(ペダルを1回転させた時に自転車が進む距離)は、下記の式で求められる。
GD値=前スプロケ÷後スプロケ×内装変速比×タイヤ周長

  • よって、改良前ノーマル状態の27インチママチャリの性能は、下記の通り。
段数 前スプ
歯数
後スプ
歯数
内装
ギア比
総合
ギア比
リム
外径
タイヤ
タイヤ
外径
タイヤ
外周
GD値 60rpm
速度
24km/h
ケイデンス
3速 41 21 1.36 2.66 630 37 691 2169 5.76 20.7 69
2速 41 21 1 1.95 630 37 691 2169 4.23 15.2 94
1速 41 21 0.73 1.43 630 37 691 2169 3.09 11.1 129
  • ノーマル状態では、トップギア(3速)でケイデンス60時は時速20.7km/h、また時速24km/h到達時のケイデンスは69となる。


改良後の速度計算方法

  • 後は、前述の表のリアスプロケの部分を変更して表を作り直せば、改良後の見積もりが可能。
  • リアスプロケを21T→16Tにした場合
段数 前スプ
歯数
後スプ
歯数
内装
ギア比
総合
ギア比
リム
外径
タイヤ
タイヤ
外径
タイヤ
外周
GD値 60rpm
速度
24km/h
ケイデンス
3速 41 16 1.36 3.49 630 37 691 2169 7.56 27.2 53
2速 41 16 1 2.56 630 37 691 2169 5.56 20.0 72
1速 41 16 0.73 1.87 630 37 691 2169 4.06 14.6 99

  • まとめ:27インチママチャリのリアスプロケを21T→16Tに交換した場合
(1)変更前ギア比は前41T÷後21T×1.36=2.66
→ 変更後ギア比は前41T÷後16T×1.36=3.49

(2)ペダル1回転で進む距離の変化
交換前約5m80cm
→ 交換後約7m60cmにアップ

(3)ペダル回転数ごとの時速の変化
毎分60回転時…交換前時速21km/h→ 交換後時速27km/h(アシスト有効域内)
毎分70回転時…交換前時速24km/h→ 交換後時速32km/h(≒アシストゼロ域)
毎分80回転時…交換前時速28km/h→ 交換後時速36km/h(アシスト有効域外)
  • リアスプロケを16Tにすると、時速32km/hまでアシストされる様になる。また改良前と同ケイデンスなら時速6km/h~8km/h近くアップする。
  • もし31km/h以上でもアシスト有効にしたいなら、SPSやアシストギア等も変更。ただし35km/hを越えた辺りからモーター負荷の限界が近付いて体感トルクが殆ど感じられなくなってくるので、加速性能と最高速度を両立させる事は難しくなっていく。

■走行速度&ギア比計算機
http://www.geocities.jp/jitensha_tanken/speed.html



アシストギア変更

変更後のアシスト比概算

  • アシストギアのみ変更後のママチャリのアシスト比概算
旧基準11T時…18.3km/hまでは電動負担45%→ 29.3km/hでアシスト0%、
旧基準12T時…20.0km/hまでは電動負担43%→ 32.0km/hでアシスト0%、
旧基準13T時…21.7km/hまでは電動負担41%→ 34.7km/hでアシスト0%、
旧基準14T時…23.3km/hまでは電動負担39%→ 37.3km/hでアシスト0%、

  • ノーマル旧基準車の補助率=1-(速-15)/9、但し15km/h迄は1:1、
  • ノーマル新基準車の補助率=2-(速-10)/7、但し10km/h迄は1:2、
  • アシスト比=補助率/(補助率+1)×100(%)、

  • ノーマル時ママチャリのアシスト比
(人力+電動=100%とした場合の電動の負担する割合)
時速 新基準
人力分
新基準
電動分
旧基準
人力分
旧基準
電動分
10km/m 33 67 50 50
11km/m 35 65 50 50
12km/m 37 63 50 50
13km/m 39 61 50 50
14km/m 41 59 50 50
15km/m 44 56 50 50
16km/m 47 53 53 47
17km/m 50 50 56 44
18km/m 54 46 60 40
19km/m 58 42 64 36
20km/m 64 36 69 31
21km/m 70 30 75 25
22km/m 78 22 82 18
23km/m 87 13 90 10
24km/m 100 0 100 0