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Il progetto della Ninja ZX-10R è iniziato con le simulazioni del telaio. I tecnici volevano realizzare un telaio estremamente leggero e compatto che offrisse livelli superbi di guidabilità e stabilità. Un telaio interamente in alluminio in dimensioni da classe 600 coniugato a un forcellone lungo ed estremamente rigido conferisce alla ZX-10R la migliore maneggevolezza della classe sia su pista che sui percorsi più tortuosi. Non meno stupefacente, il vigoroso e incredibilmente compatto nuovo quattro cilindri in linea è un vero e proprio esempio di avanzata tecnologia supersport. La nuova 1000 cc nipponica può vantare il migliore rapporto potenza/peso della categoria, una miscela imbattibile di potenza, brillante risposta all'acceleratore ed emissioni contenute, tutto merito di un quattro cilindri in linea da 16 valvole DOHC raffreddato a liquido, dotato di un sofisticato sistema di iniezione stile automobilistico con corpi farfallati da 43 mm, doppia valvola a farfalla e iniettori a micronebulizzazione. Gli iniettori a micronebulizzazione di tipo automobilistico migliorano le prestazioni, l'economia dei consumi e le emissioni. Se con gli iniettori di tipo tradizionale le gocce spruzzate di carburante hanno una dimensione di 120 micron, con gli iniettori a micronebulizzazione le dimensioni di una goccia scendono a circa 70 micron.
Allo scopo di ottenere le dimensioni ideali per i condotti di aspirazione e di scarico, è stata utilizzata l'analisi di flusso, garantendo così un efficiente riempimento del cilindro e un'elevata erogazione di potenza.
La scintilla più calda delle candele all'iridio e le bobine di accensione a elevato voltaggio migliorano l'efficienza di combustione. I lobi degli alberi a camme e le superfici dei bicchierini sono stati sottoposti a trattamento superficiale di nitrurazione dolce per migliorare la resistenza all'usura e l'affidabilità agli elevati regimi. I fermi molle valvole in alluminio sinterizzato riducono il peso delle masse alterne per assicurare un affidabile controllo valvole agli alti regimi. I pistoni forgiati sono leggeri e molto resistenti, per un ridotto peso delle masse alterne e una migliore resistenza al calore. La parte superiore piatta dei pistoni ha permesso di realizzare una camera di combustione compatta con una migliore efficienza di combustione.
Il rapporto di compressione è di 12,5:1. I cilindri placcati sono resistenti all'usura e offrono un'eccellente dispersione del calore. I passaggi nei cilindri migliorano la respirazione del basamento e riducono le perdite di pompaggio. La Ninja ZX-10R è la prima supersport a montare freni con dischi a margherita di serie. Questa esclusiva forma del disco migliora il raffreddamento e contribuisce a prevenire fenomeni di deformazione, oltre a risultare anche più leggera rispetto ai dischi di tipo tradizionale. I dischi anteriori misurano 300 mm. Le pinze radiali a 4 pistoncini contrapposti sono sinonimo di straordinarie prestazioni frenanti con eccellente risposta della leva. Il leggero disco posteriore a margherita da 220 mm è afferrato da una altrettanto leggera pinza a singolo pistoncino.
La rigidissima forcella upside-down con steli da 43 mm è completamente regolabile, con tarature orientate alla guida su pista. Entrambe le sospensioni anteriore e posteriore sono dotate di molle di fine corsa per la massima stabilità di performance. Regolando l'allungamento delle sospensioni, le molle di fine corsa riducono anche l'effetto tampone in caso di brusche frenate dopo forti accelerazioni, migliorando inoltre la stabilità quando si riapre il gas dopo una frenata incisiva. L'ammortizzatore posteriore a gas dotato di leveraggi e serbatoio separato è completamente regolabile. Esteticamente la linea aggressiva unita alle fluide ed armoniose linee della ZX-10R riflettono visivamente il DNA supersportivo di Kawasaki, esprimendo le formidabili prestazioni di questa moto. La compatta carenatura frontale, nella quale è integrata una presa dinamica centrale del sistema Ram Air, ha un'area di dimensioni inferiori rispetto a quella della ZX-6R. Il proiettore multiriflettore, compatto e in posizione molto ribassata, assicura un'illuminazione di prima qualità. Gli specchietti aerodinamici, fantastici nel look, offrono grande visibilità. Il design del serbatoio carburante privo di giunture valorizza il pregevole "look and feel" della 10R.
Il compatto flap posteriore concorre alla snella silhouette della 10R ed è montato direttamente su telaietto per una maggiore robustezza. Il filante fanale posteriore a LED si presenta leggermente ricurvo sopra il coprisella per rendere la 10R perfettamente visibile anche ai conducenti di veicoli alti.
Il leggero gruppo strumenti è composto da un contagiri a cristalli liquidi, un contachilometri digitale a cristalli liquidi, una spia del cambio marcia regolabile e un lap timer tipo cronometro, il tutto in aggiunta al misuratore digitale della temperatura, all'orologio, al contachilometri parziale e a una serie completa di spie di segnalazione. La spia del cambio marcia può essere impostata su Off, Low e Bright. La spia dell'iniezione carburante funge anche da indicatore dell'immobiliser sui modelli.
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