Perché la cilindrata del motore è spesso inferiore di alcuni CC a un numero esatto?

Ho notato che raramente i motori sono esattamente 1,5 litri o esattamente 4,0 litri, e io sto bene. È logico che i motori abbiano dimensioni arbitrariamente ideali per applicazioni specifiche, quindi mi aspetto che la cilindrata esatta sia ovunque.

Ma di solito non sembra. VQ35DE di Nissan è 3,498cc, 4U-GSE di Toyota è 1,998cc e N52B30 di BMW è 2,996cc.

Perché non sono rispettivamente solo 3.500 cc, 2.000 cc e 3.000 cc?

Esistono questioni fiscali e tariffarie regionali associate allo sfollamento

I produttori manterranno intenzionalmente il loro spostamento appena al di sotto di un limite che può aumentare la loro tassazione locale / regionale nonché le normative tariffarie di importazione / esportazione in conformità con accordi commerciali, ecc.

È abbastanza facile realizzare un motore esattamente 3 litri. La matematica è esatta se vuoi che lo sia.

I produttori "confonderanno" intenzionalmente i numeri e completeranno per pubblicità / marketing. 2 CC è un valore nominale e un aumento delle prestazioni a malapena misurabile e l'IMO non è una falsa dichiarazione.

Fino a tempi relativamente recenti la tassa di circolazione (almeno nel Regno Unito e presumibilmente anche in molti altri paesi) si basava sulla cilindrata del motore. Dato che questo ha funzionato in fasce e motore che era leggermente inferiore a 2 litri sarebbe molto più economico da tassare di uno che era leggermente più. Quindi la cilindrata nominale del motore ha fatto una grande differenza per il costo di proprietà di un veicolo.

Allo stesso modo, la dimensione del motore è uno dei numeri del titolo che determina la desiderabilità di un veicolo, cioè un motore da 2 litri suona molto meglio di un motore da 1,5 litri su carta. Quindi dal punto di vista del marketing ha senso impostare le dimensioni del motore vicino alle rispettive fasce fiscali.

Tuttavia, quando si progetta il concetto di base per un determinato motore, la capacità sarà una delle prime cose che si decide in modo da voler lasciare un po 'di margine, se sarebbe sfortunato se si impiegasse un anno a progettare il blocco e quindi una piccola modifica per il cilindro o l'albero motore lo ribaltano nella categoria sbagliata per nessun guadagno misurabile nelle prestazioni.

Dopo tutto, la differenza tra 1998cc e 2000cc è solo dello 0,1% e davvero non vuoi davvero ridisegnare e riorganizzare il tuo impianto motore per ridurre tutto lo 0,1% se il governo ti dà una visione diversa su ciò che è una tolleranza accettabile , soprattutto perché il design di un motore può durare per decenni.

Anche la cilindrata è la somma di molte parti diverse, anche i materiali usa e getta come candele e guarnizioni di testa possono fare una differenza misurabile, quindi anche con tolleranze di fabbricazione piuttosto strette vedrai alcune variazioni misurabili da un motore nominalmente identico a un altro.

Da un punto di vista più storico esporrò l'idea del "legname dimensionale" Il
legname dimensionale è dove un 2 X 4 non è in realtà 2 pollici per 4 pollici quando lo usi.
Varia in base al tipo di legno e ai metodi di lavorazione.

Detto ciò negli spostamenti cubici in pollici (302, 327, 460 e simili) i valori non erano quelli indicati. Anni '50 anni '50 e '60 Chevy 216 = 216,48, 235 = 235,49 e 261 = 260,9. Questo non era per la tassazione.

Se una manifattura voleva realizzare un motore finito con una cilindrata precisa di un valore fisso, allora poteva iniziare con il valore finito e progettare all'indietro calcolando in tutte le variabili di progettazione e lavorazione per trovare i valori di partenza. Ma questo non è il processo.
Ma dal tavolo da disegno al modello di lavoro vengono apportate modifiche. Cambiano le cupole del pistone, i fori vengono cambiati per il design dell'anello, il posizionamento della valvola viene regolato, la corsa viene variata dalle mod e dalla lavorazione della biella e dell'asta del pistone, variazioni dell'altezza della piattaforma, tipi di guarnizione e persino spessore regolato. Alcuni dei quali determinano lo spostamento.
Inoltre, i fattori relativi all'espansione e alla contrazione delle parti del motore, le quote di variazione della lubrificazione ad olio cambiano.

Alla fine sei vicino a un valore, ma non è un cilindro perfetto con piani piani abbinati perfetti.

Infine, alcuni dei valori dispari si basano sullo scambio di parti o sulla compressione di quel minimo di spostamento. Se un produttore può costruire un blocco ma inserirvi due diverse dimensioni del motore (uno per l'economia, uno per la potenza) tanto meglio. Prendi il motore "A" regola la corsa e rendi il motore "B", (ad esempio da 350 a 383 chevy) spingi la corsa al massimo e avrai un numero dispari di CID. Lo stesso vale per il dimensionamento del pistone o il dimensionamento verso il basso.

Leggermente diverso dalle altre risposte ma con le motociclette, ci sono spesso leggi che limitano l'uso (con la tua licenza) della capacità in CC.

A volte queste leggi affermano che le dimensioni del motore non possono essere superiori a 125cc per esempio.

Tuttavia, in altri paesi la stessa legge può stabilire che la cilindrata del motore deve essere inferiore a 125 cc

Pertanto, i produttori amano massimizzare le loro vendite producendo motori da 124 cc e commercializzandoli come motociclette da 125 cc

La dimensione a cui ti riferisci è una misura del volume di un cilindro.
V = pi * radius ^ 2 * height
Quando si moltiplica per pi, è difficile ottenere un numero pari. Inoltre, si preoccupano più di come funziona che di rendere i numeri piacevoli e pari.

In più un calcolo del motore Cilindrata = pi * (alesaggio / 2) ^ 2 * corsa * #cilindri

Penso che un approccio migliore nel guardare questo sia: perché, quando il motore sostituisce i 2,996 cc, lo chiamano un motore 3L?

Mentre lo spostamento del motore è principalmente quello che stiamo guardando, tutto si riduce al marketing. Come affermato da @rpmerf, è difficile ottenere un numero pari. Dal punto di vista ingegneristico, perché anche preoccuparsene. Non farebbe un grosso problema in termini di prestazioni e costerebbe più soldi (nella maggior parte dei casi) per trovare l'alternativa. Quindi si riduce a essere un punto di vista di marketing . Dire che un motore sostituisce 3L è molto più sexy che dire che sostituisce 2,996cc. Alla fine aiuterà a vendere auto.

Ciò si rivela particolarmente positivo se si considera ciò che Ford ha fatto per decenni con la sua designazione 5.0L sul venerabile motore 302ci piccolo blocco Windsor. In realtà ha spostato solo 4.942cc, che se arrotondato correttamente, avrebbe dovuto essere chiamato "4.9" e non "5.0". 5.0 è molto più sexy di 4.9 dal punto di vista delle prestazioni. Non è stato fino a quando il nuovo motore Coyote non ha effettivamente "5.0" corretto @ 4951cc (arrotondando correttamente questa volta, ovviamente).

L'arrotondamento è comune e considerato un buon marketing. I governi possono basare le tasse sui veicoli, con qualsiasi nome, su valori numerici rotondi, passi da 100 cc, 850 cc e sotto, 3,0 litri e sopra, ecc. Se si guida il proprio veicolo, le classi di gara sono quasi sempre impostate da spostamenti di numeri rotondi.

Ma questa è la risposta migliore, perché l'irrazionalità di pi (arriva a tutte le cifre che ti interessano enumerare) e la non rotondità rendono un 3.000 litri o 1.600 o qualsiasi altro spostamento circolare difficile da raggiungere entro 0,5 CC di un valore target. (0,5 / 1500 = 1/3000 = 0,000333 ...) Spostamenti numerici rotondi significano la realizzazione di fori del pistone, diametri del pistone e / o corse dell'albero motore con precisione a 5 cifre, non rotonda, valori. Se stai facendo miliardi di qualcosa, qualsiasi dimensione è buona come qualsiasi altra, anche se quella tolleranza di +/- 0,0001 parte avrà un costo reale.

Poiché gli ordini diminuiscono da milioni a migliaia, facendo sì che i fornitori realizzino parti (3,14159 X 25,4) mm, anche +/- 0,01% diventa costoso. La formazione degli addetti alla configurazione delle macchine, l'ordinazione di materiale di scorta, è più semplice, se si producono pistoni da 76,2 mm, rispetto a 79,796 mm. I motori costruiti negli Stati Uniti erano dotati di pistoni da 3.000 o 4.000 pollici, +/- più di 0,001 ". Molto più facile realizzare un motore da 1149 cc e venderlo come" 1200 ". Questa è una differenza dello 0,5%. Non è un grosso problema. A meno che tu non sia cercando di colpire 1200 + / 0,5, dove hai bisogno di 1/2400, 0,0417%.

Immagino che il motivo sia una combinazione delle prestazioni desiderate, dei fattori del "mondo reale" come la tassazione e degli aspetti pratici - che dimensioni di pistoni hai già, quante parti puoi far saltare contemporaneamente sulle tue macchine, cosa fa il tuo negozio aspetto del sistema di trasporto al piano, ecc. Quindi gli dai una designazione che rende felici gli addetti al marketing e inizi a costruire ... Tenendo presente che mentre pensiamo che "4.951 x 10 ^ 3 mL" potrebbe sembrare fantastico sul retro di un Mustang, qualcuno nelle vendite potrebbe temere doverlo spiegare.

Non credo che l'argomento matematica / arrotondamento lo spieghi affatto, con tolleranze vicine (± 0,01 mm) si potrebbero avere errori di spostamento ben al di sotto di 0,1 cc. Penso che il treno del pensiero vada in qualche modo "quanto possiamo avvicinarci a X litri (o pollici cubi) senza andare oltre (tasse / assicurazione) e senza dover riprogettare tutto - e tenendo presente questo grande mucchio di altri vincoli".