Warum liegt der Hubraum des Motors häufig ein paar Zentimeter unter einer exakten Zahl?

Mir ist aufgefallen, dass Motoren selten genau 1,5 Liter oder genau 4,0 Liter haben, und damit bin ich einverstanden. Es ist sinnvoll, dass Motoren eine willkürlich ideale Größe für bestimmte Anwendungen haben, daher würde ich erwarten, dass der exakte Hubraum überall zu finden ist.

Aber normalerweise scheint es nicht so zu sein. Der Nissan VQ35DE hat 3.498 cm3, der Toyota 4U-GSE 1.998 cm3 und der BMW N52B30 2.996 cm3.

Warum sind es nicht nur 3.500 ccm, 2.000 ccm bzw. 3.000 ccm?

Es gibt regionale Steuer- und Tarifprobleme im Zusammenhang mit der Vertreibung

Die Hersteller halten ihre Verdrängung absichtlich unter einem Grenzwert, der ihre lokalen / regionalen Steuern sowie die Einfuhr- / Ausfuhrzollbestimmungen gemäß Handelsabkommen usw. erhöhen kann.

Es ist einfach genug, einen Motor genau 3 Liter zu machen. Mathe ist genau, wenn Sie es wollen.

Die Hersteller werden die Zahlen absichtlich verfälschen und für Werbung / Marketing aufrunden. 2 CC ist ein nominaler Fudge und eine kaum messbare Leistungssteigerung, und IMO ist keine falsche Darstellung.

Bis vor kurzem beruhte die Kraftfahrzeugsteuer (zumindest in Großbritannien und vermutlich auch in vielen anderen Ländern) auf dem Hubraum. Da dies bei Bändern und Motoren funktionierte, die etwas weniger als 2 Liter waren, wäre die Steuer viel billiger als eine, die etwas mehr war. Die Motornenngröße hat also einen großen Einfluss auf die Betriebskosten eines Fahrzeugs.

Ebenso ist die Motorgröße eine der Schlagzeilen, die die Attraktivität eines Fahrzeugs bestimmt, dh ein 2-Liter-Motor klingt viel besser als ein 1,5-Liter-Motor auf Papier. Aus Marketing-Sicht ist es daher sinnvoll, die Motorgröße in der Nähe der jeweiligen Steuerklasse festzulegen.

Wenn Sie jedoch das Grundkonzept für einen bestimmten Motor entwerfen, wird die Kapazität eines der ersten Dinge sein, für die Sie sich entscheiden, um ein wenig Spielraum zu lassen Der Zylinder oder die Kurbelwelle kippen in die falsche Kategorie, um keinen messbaren Leistungsgewinn zu erzielen.

Immerhin beträgt der Unterschied zwischen 1998cc und 2000cc nur 0,1%, und Sie möchten Ihre Motorenanlage wirklich nicht neu konstruieren und umrüsten müssen, um alles 0,1% kleiner zu machen, wenn die Regierung eine andere Ansicht zu Ihnen bezüglich einer akzeptablen Toleranz vertritt , zumal eine Motorenkonstruktion jahrzehntelang dauern kann.

Auch der Hubraum ist die Summe vieler verschiedener Teile. Selbst Einweg-Zündkerzen und Zylinderkopfdichtungen können einen messbaren Unterschied ausmachen, sodass Sie selbst bei recht engen Fertigungstoleranzen messbare Abweichungen von einem nominell identischen Motor zum anderen feststellen können.

Aus einer geschichtlichen Sicht werde ich die Idee von "Dimensional Lumber" herausstellen. Dimensional Lumber
ist, wo ein 2 x 4 nicht wirklich 2 mal 4 Zoll groß ist, wenn Sie es benutzen.
Es variiert je nach Holzart und Verarbeitungsmethode.

Mit diesem besagten Weg zurück in den Kubikzoll-Verschiebungen (302, 327, 460 und so) waren die Werte nicht wie gebucht. 1940er 50er und 60er Chevy 216 = 216,48, 235 = 235,49 und 261 = 260,9. Dies war nicht für die Besteuerung.

Wenn ein Hersteller einen fertigen Motor mit einer genauen Verschiebung eines festen Werts herstellen wollte, konnte er mit dem fertigen Wert beginnen und rückwärts konstruieren, wobei alle Konstruktions- und Bearbeitungsvariablen berechnet wurden, um die Startwerte zu ermitteln. Das ist aber nicht der Prozess.
Aber vom Zeichenbrett bis zum Arbeitsmodell werden Anpassungen vorgenommen. Kolbenkuppeln ändern sich, Bohrungen werden für die Ringkonstruktion geändert, die Ventilplatzierung wird angepasst, der Hub wird durch Kurbel- und Kolbenstangenmodifikationen und -bearbeitung variiert, Änderungen der Deckhöhe, Dichtungstypen und sogar die Dicke werden angepasst. Einige davon tragen zur Verschiebung bei.
Zusätzlich zu den Faktoren, die sich auf das Ausdehnen und Zusammenziehen von Motorteilen beziehen, ändert die Berücksichtigung der Ölschmierung die Abmessungen.

Am Ende sind Sie einem Wert nahe, aber es ist kein perfekter Zylinder mit perfekt abgestimmten flachen Oberseiten.

Zuletzt basieren einige der ungeraden Werte auf dem Austausch von Teilen oder dem Herausdrücken dieses zusätzlichen Teils der Verschiebung. Wenn ein Hersteller einen Block bauen kann, aber zwei verschiedene Motorgrößen einbaut (einer für die Wirtschaftlichkeit, einer für die Leistung), umso besser. Nehmen Sie Motor "A", stellen Sie den Hub ein und lassen Sie Motor "B" (zum Beispiel 350 bis 383 Chevy) den Hub auf das Maximum drücken, und Sie haben eine ungerade Anzahl von CID. Gleiches gilt für das Vergrößern oder Verkleinern der Kolben.

Etwas anders als die anderen Antworten, aber bei Motorrädern gibt es oft Gesetze, die die Nutzung (mit Ihrem Führerschein) durch die Kapazität in CC einschränken.

Manchmal besagen diese Gesetze, dass die Größe des Motors beispielsweise nicht größer als 125 ccm sein darf .

In anderen Ländern kann das gleiche Gesetz jedoch vorschreiben, dass die Motorgröße unter 125 ccm liegen muss

Daher möchten die Hersteller ihren Absatz maximieren, indem sie 124-cm3-Motoren herstellen und als 125-cm3-Motorräder vermarkten

Die Größe, auf die Sie sich beziehen, ist ein Maß für das Volumen eines Zylinders.
V = pi * Radius ^ 2 * Höhe
Wenn Sie mit pi multiplizieren, ist es schwierig, eine gerade Zahl zu erhalten. Außerdem geht es ihnen mehr darum, wie es funktioniert, als die Zahlen schön und gerade zu machen.

In mehr eine Motorberechnung Hubraum = pi * (Bohrung / 2) ^ 2 * Hub * # Zylinder

Ich denke, ein besserer Ansatz, dies zu betrachten, ist: Warum nennen sie es einen 3-Liter-Motor, wenn der Motor 2.996 cm3 verdrängt?

Während der Hubraum des Motors in erster Linie das ist, worauf wir achten, läuft alles auf Marketing hinaus. Wie @rpmerf feststellte, ist es schwierig, eine gerade Zahl zu erhalten. Warum sollte man sich aus technischer Sicht überhaupt darum kümmern? Es wird keine große Leistung bringen und würde (in den meisten Fällen) mehr Geld kosten, um die Alternative zu finden. Also läuft es darauf hinaus, ein Marketing-Standpunkt zu sein . Zu sagen, dass ein Motor 3L verdrängt, ist viel sexyer als zu sagen, dass er 2,996cc verdrängt. Es wird letztendlich helfen, Autos zu verkaufen.

Dies kommt besonders gut zur Geltung, wenn man bedenkt, was Ford jahrzehntelang mit seiner 5,0-l-Bezeichnung für den ehrwürdigen Motor Windsor Small Block 302ci getan hat. Es verdrängte tatsächlich nur 4.942 cm3, was, wenn es richtig gerundet wurde, als "4.9" und nicht als "5.0" hätte bezeichnet werden sollen. 5.0 ist vom Performance-Standpunkt aus viel sexier als 4.9. Erst mit dem neuen Coyote-Motor wurde die "5.0" bei 4951cc korrekt (diesmal natürlich richtig gerundet).

Aufrundungen sind üblich und werden als gutes Marketing angesehen. Regierungen können die Kfz-Steuern, wie auch immer genannt, auf runden Werten, 100ccm-Schritten, 850ccm und weniger, 3,0 Litern und mehr usw. basieren. Sollten Sie mit Ihrem Fahrzeug fahren, werden die Rennklassen fast immer durch runde Zahlenverschiebungen festgelegt.

Dies ist jedoch die beste Antwort, da die Irrationalität von Pi (so viele Stellen, wie Sie aufzählen möchten) und die Unrundheit es schwierig machen, einen Hubraum von 3.000 Litern oder 1.600 oder eine andere Runde innerhalb eines Zielwerts von 0,5 kB zu erreichen. (0,5 / 1500 = 1/3000 = 0,000333 ...) Bei Rundungsverschiebungen werden Kolbenbohrungen, Kolbendurchmesser und / oder Kurbelwellenhübe mit 5-stelligen, nicht-runden Genauigkeitswerten ausgeführt. Wenn Sie Millionen von Dingen herstellen, ist jede Dimension so gut wie jede andere, obwohl diese +/- 0,0001 Teiletoleranz echtes Geld kosten wird.

Da die Anzahl der Bestellungen von Millionen auf Tausende sinkt und die Lieferanten aufgefordert werden, Teile mit einer Größe von (3,14159 x 25,4) mm herzustellen, werden auch +/- 0,01% teuer. Wenn Sie 76,2-mm-Kolben im Vergleich zu 79,796-mm-Kolben herstellen, ist es einfacher, Mitarbeiter beim Einrichten der Maschinen zu schulen und Material zu bestellen. In den USA gebaute Motoren hatten früher 3.000 oder 4.000 Zoll Kolben, +/- mehr als 0.001 ". Es ist viel einfacher, einen 1149 cm3 Motor als" 1200 "zu verkaufen. Das ist ein Unterschied von 0,5%. Keine große Sache. Es sei denn, Sie sind Versuche 1200 + / 0,5 zu treffen, wo du 1/2400, 0,0417% brauchst.

Ich würde vermuten, dass der Grund eine Kombination aus der gewünschten Leistung, "realen" Faktoren wie Steuern und praktischen Aspekten ist - welche Kolbengröße haben Sie bereits, wie viele Teile können Sie gleichzeitig auf Ihren Maschinen montieren, was macht Ihr Geschäft Bodentransportsystem aussehen, etc. Dann geben Sie ihm eine Bezeichnung, die die Marketing-Leute glücklich macht und mit dem Bauen beginnt ... Denken Sie daran, dass, während wir denken, dass "4.951 x 10 ^ 3 ml" auf dem Rücken eines Mustangs großartig aussehen könnte, jemand im Verkauf könnte Angst haben, es erklären zu müssen.

Ich glaube nicht, dass das mathematische / gerundete Argument es überhaupt erklärt, bei nur engen Toleranzen (± 0,01 mm) könnten Verschiebungsfehler deutlich unter 0,1 cm³ auftreten. Ich denke, der Gedankengang geht in etwa so: "Wie können wir uns X Litern (oder Kubikzoll) nähern, ohne darüber nachzudenken (Steuern / Versicherungen) und ohne alles neu gestalten zu müssen - und unter Berücksichtigung dieses großen Haufens anderer Einschränkungen."