Dlaczego przemieszczenie silnika często jest kilka CC poniżej dokładnej liczby?

30

Zauważyłem, że silniki rzadko mają dokładnie 1,5 litra lub dokładnie 4,0 litra i nie mam nic przeciwko. Ma to sens, że silniki miałyby dowolnie idealny rozmiar do konkretnych zastosowań, więc spodziewałbym się, że dokładne przemieszczenie silnika będzie wszędzie.

Ale zwykle tak nie jest. VQ35DE Nissana ma pojemność 3 498 cm3, 4U-GSE Toyoty wynosi 1 998 cm3, a BMW N52B30 - 2 996 cm3.

Dlaczego nie są to tylko odpowiednio 3500 cm3, 2000 cm3 i 3000 cm3?

Trevor D.
źródło
12
Nie proszę o protekcję. Zauważyłem to, więc zapytałem, czy jest ku temu powód.
Trevor D
2
A co z Kawasaki Z1, który był sprzedawany jako 900, ale w rzeczywistości był 903 cm3 bardzo frustrujący, ponieważ poniżej 900 cm3 było o wiele tańsze do ubezpieczenia.
Iain
@Iain Myślę, że od 1972 r. Nastąpiła zmiana paradygmatu w zakresie robienia tego. W samochodach i motocyklach. Bardzo rzadko występuje tego rodzaju przemieszczenie, w którym silnik jest w rzeczywistości większy niż reklamowany.
DucatiKiller,
Czy zauważyłeś, że nikt nie używa cali sześciennych do mierzenia pojemności w swoich nowoczesnych silnikach? 202 to wciąż 202, ale nowoczesna wersja ma 3300 cm3.
Criggie,
@ Criggie Oceniłbym, że wynika to w dużej mierze z 1) o ile większy udział w rynku japońskim i europejskim jest dziś w porównaniu z dziesięcioleciami. 2) globalizacja samochodów na tak wielu rynkach, na których nie stosuje się cali.
Trevor D,

Odpowiedzi:

46

Z wysiedleniem wiążą się regionalne problemy podatkowe i taryfowe

Producenci celowo utrzymają swoje przemieszczenie tuż poniżej limitu, który może zwiększyć ich lokalne / regionalne podatki, a także przepisy dotyczące taryf importowych / eksportowych zgodnie z umowami handlowymi itp.

Łatwo jest zrobić silnik dokładnie 3 litry. Matematyka jest dokładna, jeśli chcesz.

Producenci celowo „fałszują” liczby i zaokrąglają w górę w celu reklamy / marketingu. 2 CC to nominalna krówka i ledwie mierzalny wzrost wydajności, a IMO nie wprowadza w błąd.

DucatiKiller
źródło
2
@RossMillikan Rzeczywiście tak jest. TY za wskazanie moich bzdur.
DucatiKiller,
3
@RossMillikan dzięki, teraz muszę przejść do historii edycji, aby zobaczyć rzadki błąd ducatikillera.
Criggie,
@ Criggie o humanistyka.
DucatiKiller,
2
@ Criggie Moderatorzy nie popełniają błędów.
JoErNanO,
To właściwie tyle. Chcesz wyglądać jak najwyżej, unikając określonego poziomu obniżki podatków. Dla bezpieczeństwa dodajesz trochę więcej (2-3 CC zamiast 1).
TomTom,
16

Do niedawna podatek drogowy (przynajmniej w Wielkiej Brytanii i prawdopodobnie także w wielu innych krajach) opierał się na pojemności skokowej silnika. Ponieważ działało to w pasmach i silniku, który był nieco mniejszy niż 2 litry, byłoby znacznie tańsze opodatkowanie niż ten, który był nieco większy. Tak więc nominalny rozmiar silnika miał duży wpływ na koszt posiadania pojazdu.

Podobnie rozmiar silnika jest jednym z głównych numerów, który określa pożądanie pojazdu, tzn. Silnik 2 l brzmi o wiele lepiej niż silnik 1,5 l na papierze. Dlatego z marketingowego punktu widzenia sensowne jest ustawienie rozmiarów silników zbliżonych do odpowiednich przedziałów podatkowych.

Jednak przy projektowaniu podstawowej koncepcji dla konkretnego silnika pojemność będzie jedną z pierwszych rzeczy, które zdecydujesz, więc chcesz zostawić trochę marginesu. Jeśli byłoby niefortunne, gdybyś spędził rok projektując blok, a następnie drobną modyfikację, aby cylinder lub wał korbowy przechylają go do niewłaściwej kategorii, co nie daje wymiernego wzrostu wydajności.

W końcu różnica między 1998 cm3 a 2000 cm3 wynosi tylko 0,1% i naprawdę nie chcesz przeprojektowywać i modyfikować fabryki silników, aby zmniejszyć wszystko o 0,1%, jeśli rząd przyjmie inne zdanie na temat dopuszczalnej tolerancji , zwłaszcza że konstrukcja silnika może trwać dziesięciolecia.

Również przemieszczenie jest sumą wielu różnych części, nawet materiały jednorazowego użytku, takie jak świece zapłonowe i uszczelki głowicy, mogą mieć wymierną różnicę, więc nawet przy dość wąskich tolerancjach produkcyjnych zobaczysz pewną mierzalną odmianę od jednego nominalnie identycznego silnika do drugiego.

Chris Johns
źródło
2
Myślę, że masz na myśli podatek akcyzowy od pojazdów, a nie „podatek drogowy” 8)
nekomatic
1
Podatek drogowy w Wielkiej Brytanii wyszedł w 1937 r., Niewiele jest na ten temat najnowszych informacji.
Separatrix
3
Niemcy nadal opierają podatek na wielokrotnościach przesunięcia 100 cm3.
DevSolar,
5

Z bardziej historycznego punktu widzenia przedstawię ideę „Wymiarowej tarcicy”.
Wymiarową tarcicą jest to, że 2 X 4 nie ma tak naprawdę 2 cali na 4 cale, kiedy idziesz z niej korzystać.
Różni się w zależności od rodzaju drewna i metod przetwarzania.

Przy tym wspomnianym sposobie przemieszczania się w calach sześciennych (302, 327, 460 i tak dalej) wartości nie były zgodne z zaksięgowanymi. Chevrolet w latach 40. i 50. XX wieku 216 = 216,48, 235 = 235,49, a 261 = 260,9. To nie było dla podatków.

Jeśli producent chciałby zbudować gotowy silnik z precyzyjnym przesunięciem stałej wartości, wówczas mógłby rozpocząć od wartości końcowej i wykonać obliczenia wsteczne we wszystkich zmiennych projektowych i obróbkowych, aby znaleźć wartości początkowe. Ale to nie jest proces.
Ale od deski kreślarskiej do modelu roboczego wprowadza się korekty. Zmieniają się kopuły tłoków, zmienia się otwory w celu zaprojektowania pierścienia, dostosowuje się położenie zaworu, skok zmienia się w zależności od modów korbowych i tłoczysk i obróbki, zmian wysokości pokładu, rodzajów uszczelek, a nawet dostosowanej grubości. Niektóre z nich wpływają na przemieszczenie.
Oprócz czynników związanych z rozszerzaniem i kurczeniem się części silnika, należy uwzględnić wymiary zmiany smarowania olejowego.

W końcu jesteś bliski wartości, ale nie jest to idealny cylinder z idealnie dopasowanymi płaskimi blatami.

Ostatnie niektóre nieparzyste wartości oparte są na wymianie części lub wyciśnięciu tego dodatkowego przesunięcia. Jeśli producent może zbudować jeden blok, ale zrobić w nim dwa różne rozmiary silnika (jeden dla oszczędności, jeden dla mocy), tym lepiej. Weź silnik „A”, dostosuj skok i spraw, aby silnik „B” (na przykład chevy od 350 do 383) popchnął suw do maksimum, a masz nieparzystą liczbę CID. To samo dotyczy powiększania lub zmniejszania tłoka.

spicetraders
źródło
3
FWIW istnieją tylko trzy parametry konstrukcyjne, które określają przemieszczenie silnika: otwór, skok (lub rzut) i liczba cylindrów. Różnorodne względy mogą wpływać na ostateczny wybór wartości otworu i skoku dla danego silnika, ale przemieszczenie to po prostu objętość zamiatana przez tłok poruszający się od dolnego martwego punktu do górnego martwego punktu (lub odwrotnie), pomnożona przez Liczba cylindrów. Rozmiar lub kształt komory spalania lub kształt góry tłoka nie mają znaczenia dla przemieszczenia, ponieważ są one ustalone.
Anthony X
@AnthonyX Tak, rozumiem nadal ten sam wzór, ale jak zauważono, inne czynniki mogą zmienić jeden z tych parametrów w ostatecznym projekcie.
spicetraders,
3

Nieco inne niż w przypadku innych odpowiedzi, ale w przypadku motocykli, często istnieją przepisy ograniczające użycie (z licencją) pojemności w CC.

Czasami przepisy te stanowią, że na przykład wielkość silnika nie może być większa niż 125 cm3.

Jednak w innych krajach to samo prawo może stwierdzać, że wielkość silnika musi być mniejsza niż 125 cm3

Dlatego producenci lubią maksymalizować sprzedaż, produkując silniki o pojemności 124 cm3 i wprowadzając je na rynek jako motocykle o pojemności 125 cm3

Papryczka jalapeno
źródło
1
Prawo dba o rzeczywiste przemieszczenie silnika, a nie o wartość marketingową. Gdyby to, co mówisz, było prawdą, mogliby umieścić na motorze silnik o pojemności 750 cm3, o ile sprzedawali go jako 125 cm3. A może chciałeś powiedzieć, że produkują silnik o pojemności 124 cm3 i sprzedają go jako 125?
David Richerby,
Czy może chciałeś powiedzieć, że produkują silnik o pojemności 124 cm3 i sprzedają go jako 125
Jalapeno
właśnie to miałem na myśli i napisałem to oryginalnie, myślę, że mój post został zredagowany
Jalapeno
Tak, historia edycji pokazuje, że ktoś je zmienił. Zdecydowanie zalecamy kliknięcie linku „ edytuj ” i odłożenie go tak, jak powinno być!
David Richerby
2

Rozmiar, o którym mówisz, jest miarą objętości cylindra.
V = pi * promień ^ 2 * wysokość
Przy pomnożeniu przez pi trudno jest uzyskać liczbę parzystą. Ponadto bardziej zależy im na tym, jak to działa, niż na tym, by liczby były ładne i równe.

Więcej obliczeń silnika Przemieszczenie = pi * (otwór / 2) ^ 2 * skok * #cylindery

rpmerf
źródło
3
„Kiedy mnożymy przez liczbę pi, trudno jest uzyskać liczbę parzystą”. - Mogę to zrobić bardzo łatwo: (1 / π) * π = 1. Widzisz? Nie bardzo trudne.
Jörg W Mittag
3
@ JörgWMittag Aby nitpick, 1 nie jest liczbą parzystą ... To jest liczba całkowita , ale nie jest to liczba całkowita podzielna przez dwie :)
ArtOfCode,
1
To z pewnością źle. Z pewnością tolerancje w produkcji silników są na tyle wąskie, że mogłyby sprawić, że cylindry będą nieco szersze / węższe / dłuższe / krótsze, aby osiągnąć dowolne przemieszczenie, przynajmniej do najbliższego centymetra sześciennego.
David Richerby,
Wyraźnie wychodzisz z perspektywy matematycznej, a nie mechanicznej. W prawdziwym świecie rzeczy są bardziej skomplikowane niż opisujesz, a tolerancje techniczne i obliczenia są o wiele dokładniejsze, niż sugerujesz.
Darren H,
1
Z całym szacunkiem, Darren, nie żyjemy w średniowieczu, gdzie rzeczy były wykonywane ręcznie. Tolerancje 1/100 mm nie są dokładnie ciasne - i spowodowałyby uderzenie w docelową objętość cylindra do BARDZO ciasnych marginesów. Ciasny enoug, który zaokrąglasz do dokładnie pożądanej objętości, prawdopodobnie nawet z 1-2 cyframi do oszczędzenia. Twoja odpowiedź zakłada, że ​​rzeczy są tak luźne, że usłyszysz grzechot silnika.
TomTom,
1

Myślę, że lepszym podejściem do tego jest: Dlaczego, gdy silnik wypiera 2 996 cm3, czy nazywają go silnikiem 3L?

Podczas gdy przemieszczenie silnika jest przede wszystkim tym, na co patrzymy, wszystko sprowadza się do marketingu. Jak stwierdził @rpmerf, trudno jest uzyskać parzystą liczbę. Z technicznego punktu widzenia, dlaczego nawet się o to martwić. Nie sprawi, że wydajność będzie tak wielka, a wymyślenie alternatywy kosztowałoby więcej pieniędzy (w większości przypadków). Sprowadza się to więc do marketingowego punktu widzenia . Powiedzenie, że silnik wypiera 3L, jest o wiele bardziej seksowne niż twierdzenie, że wypiera ono 2 996 cm3. To ostatecznie pomoże w sprzedaży samochodów.

Szczególnie dobrze sprawdza się to, gdy weźmie się pod uwagę to, co Ford robił przez dziesięciolecia dzięki oznaczeniu 5,0 l w czcigodnym silniku Windsor o małym bloku 302ci. W rzeczywistości przesunął tylko 4942 cm3, które, jeśli są poprawnie zaokrąglone, powinny być nazwane „4,9”, a nie „5,0”. 5.0 jest znacznie bardziej seksowny niż 4.9 z punktu widzenia wydajności. Dopiero w nowym silniku Coyote „5.0” rzeczywiście stał się poprawny przy 4951 cm3 (tym razem oczywiście zaokrąglił się poprawnie).

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
źródło
3
Ach, chodź na znaczku 4,951 L z tyłu Forda Mustanga byłby po prostu szalony!
spicetraders
„Jak stwierdził @rpmerf, trudno jest uzyskać parzystą liczbę”. - prawdopodobnie dlatego, że on (i ty) nie zdali podstawowej szkoły średniej. Dla każdego, kto ma matematykę w szkole średniej, nie jest łatwo obniżyć te liczby, aby osiągnąć określony cel CC do 1/1000 CC. Biorąc pod uwagę tolerancje produkcyjne znacznie lepsze niż 1/100 mm ... twój argument wydaje się zakładać, że w średniowieczu produkowano „skrzydlate ręcznie”.
TomTom,
@TomTom - Po pierwsze, to nie tolerancje muszą być lepsze niż 1/100 mm, to wymiary. Producenci nie rozumieją tego anala i dlaczego powinni. Jeśli podłączysz go do poręcznego kalkulatora dandysa, odkryjesz, że musisz mieć otwór 85,01 mm i skok 88,092 mm, aby uzyskać dokładnie 3000 cm3 pojemności . Po drugie, całkowicie przegapiłeś mój punkt . Jest to łatwiejsze i kosztuje mniej w przypadku droższych produktów niż dokładne przesunięcie.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
„Producenci nie rozumieją tego anala i dlaczego mieliby to robić” - właściwie to robią. W przeciwnym razie otrzymasz śmieszne zużycie i wibracje przy wysokich obrotach.
TomTom,
@TomTom - Wchodzisz w chwasty i nie rozumiesz sedna sprawy. Mówisz o tolerancjach, a ja o wymiarach. Dwie oddzielne rzeczy.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
1

Zaokrąglanie jest powszechne i uważane za dobry marketing. Rządy mogą opierać podatki na pojazdy, niezależnie od nazwy, od okrągłych wartości liczbowych, kroków 100 cm3, 850 cm3 i mniej, 3,0 litrów i więcej itp. Jeśli ścigasz się swoim samochodem, klasy wyścigowe są prawie zawsze ustalane według przesunięć okrągłych.

Ale to najlepsza odpowiedź, ponieważ nieracjonalność pi (idzie tyle cyfr, ile chcesz wyliczyć) i nieokrągłość sprawiają, że 3.000 litrów lub 1.600 lub jakiekolwiek inne okrągłe przemieszczenie jest trudne do trafienia w granicach 0,5 CC wartości docelowej. (0,5 / 1500 = 1/3000 = 0,000333 ...) Okrągłe przesunięcia liczbowe oznaczają wykonywanie otworów tłoków, średnic tłoków i / lub skoków wału korbowego z dokładnością do 5 cyfr, nieokrągłe. Jeśli robisz zyliony czegoś, każdy wymiar jest równie dobry jak każdy inny, chociaż ta tolerancja +/- 0,0001 będzie kosztować prawdziwe pieniądze.

Ponieważ zamówienia spadają z milionów do tysięcy, zmuszanie dostawców do wytwarzania części (3,14159 x 25,4) mm, +/- 0,01% również staje się drogie. Szkolenie osób konfigurujących maszyny i zamawianie materiałów magazynowych jest łatwiejsze, jeśli wykonujesz tłoki 76,2 mm, w porównaniu do 79,796 mm. Silniki zbudowane w USA miały tłoki 3.000 lub 4.000 cali, +/- więcej niż 0,001 ". Znacznie łatwiej jest wyprodukować silnik o pojemności 1149 cm3 i sprzedać go jako" 1200 ". To różnica 0,5%. Nic wielkiego. Chyba że jesteś próbując trafić 1200 + / 0,5, gdzie potrzebujesz 1/2400, 0,0417%.

Bill IV
źródło
To byłoby „Ale to najlepsza odpowiedź, ponieważ irracjonalność pi” w połączeniu z niekompetencją do posiadania stylu nowoczesnego tolearance produkcji i zatrudniania inżynierów, którzy nie radzą sobie z matematyką w szkole średniej? Naprawdę?
TomTom,
Cześć TomTom, spójrz na rozmiary tłoków, zarówno standardowe, jak i przerośnięte, długości korbowodów i rzuty korbowe. Oto Fords: performanceparts.ford.com/download/pdfs/EngineDimensions.pdf A oto Toyota. Toyoda jest szczególnie interesująca. Tłoki mają przeważnie całe liczby mm, a przemieszczenia są brzydko wyglądające 4-cyfrowe liczby: Na przykład tłoki 75,00 mm, na kilku stronach, znajdują się w silnikach 1988, 1077, 1166, 2253, 1290 i 1298 cm3.
Bill IV
Oto tabela wymiarów tłoków Toyota, najwyraźniej nie wkleiłem jej w zeszłym roku: grantpistonrings.com/_Catalog_PDFs/TOYOTA.pdf Wpisy to: nazwa pojazdu, nazwa silnika, średnica tłoka, mm, pojemność silnika, CC, rok modelowy dla tego silnika w tym pojazd: Landcruiser F 90.00 3878 72-75; - Landcruiser 2UZFE 94,00 4663 98-08; - Landcruiser 3URFE 94,00 5663 08-15; - Landcruiser 2F 94,00 4230 74-87; - Landcruiser 3F 94,00 3995 85-89; - Doceniam entuzjazm TomTom, ale oczywiste jest to, że tłoki mają proste wymiary, a przemieszczenia nie.
Bill IV
1

Sądzę, że powodem tego jest połączenie pożądanej wydajności, czynników „rzeczywistych”, takich jak opodatkowanie, i praktyczności - jaki rozmiar tłoków już posiadasz, ile części możesz grupować jednocześnie na swoich maszynach, co robi twój sklep system transportu podłogi wygląda jak itp. Następnie nadajesz mu oznaczenie, które sprawia, że ​​marketingowcy są szczęśliwi i zaczynają budować… Pamiętając, że choć myślimy, że „4,951 x 10 ^ 3 ml” może wyglądać niesamowicie z tyłu Mustanga, ktoś w sprzedaży może obawiać się konieczności wyjaśnienia.

Nie sądzę, że argument matematyczny / zaokrąglający w ogóle to tłumaczy, przy niewielkich tolerancjach (± 0,01 mm) możesz mieć błędy przesunięcia znacznie poniżej 0,1 cm3. Wydaje mi się, że tok myślenia jest podobny do tego, jak „możemy zbliżyć się do X litrów (lub cali sześciennych) bez przekraczania (podatków / ubezpieczenia) i bez konieczności przeprojektowywania wszystkiego - i pamiętając o tym wielkim stosie innych ograniczeń”.

dlu
źródło