Cilindrata

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Per cilindrata in meccanica s'intende il volume d'aria teoricamente aspirato durante un ciclo termico da una macchina volumetrica. Nel caso di una macchina alternativa, è data dal volume descritto dal ciclo del pistone tra il punto morto inferiore e il punto morto superiore.
Nel caso di motori a più cilindri, tale grandezza va moltiplicata per il loro numero e talvolta la cilindrata così calcolata è detta totale, per distinguerla dalla cilindrata unitaria, che indica il volume riferito ai singoli cilindri.

Misura e misurazione[modifica | modifica sorgente]

In meccanica viene indicata generalmente con il centimetro cubo o con il centilitro, oppure in litri; negli USA si usa in alcuni casi il pollice cubico.

Motori a movimento alternativo[modifica | modifica sorgente]

Nei motori con i pistoni a movimento alternativo (anche il motore rotativo a pistoni cade in questa categoria), per ottenere questa misurazione vengono di solito indicati due dati: l'alesaggio D e la corsa C. Il numero dei cilindri si indica con z.

V_{tot} = \pi \left( \frac{D}{2} \right)^2 C z

Motore Wankel[modifica | modifica sorgente]

Questa misurazione è molto più complicata nel caso di motore rotativo Wankel, anche per il fatto che in un ciclo termico il motore compie tre aspirazioni; la cilindrata per camera (singola faccia del rotore) è pari a:

Cilindrata\ per\ camera = Larghezza \cdot Raggio \cdot 2 \cdot \sin 60^\circ

Legenda:

  • Larghezza, spessore del rotore (lato minore della facciata del rotore);
  • Raggio, raggio dello statore, con cui si è generato l'epicicloide.

Per ottenere la cilindrata di ogni singolo rotore è sufficiente fare una semplice moltiplicazione

Cilindrata\ unitaria = cilindrata\ per\ camera \cdot 3

Mentre la cilindrata totale è:

Cilindrata\ totale = cilindrata\ unitaria \cdot numero\ dei\ rotori

Moltiplicatore di cilindrata[modifica | modifica sorgente]

Fattore importante per il confronto delle varie tecnologie.

Premessa[modifica | modifica sorgente]

Dato che la potenza sviluppata dal motore è legata a:

  • Regime di rotazione: al crescere del regime cresce la potenza; difatti in condizioni ideali un motore da 125 c a 6 000 rpm svilupperà la metà della potenza rispetto a un motore da 125 cm³ a 12 000 rpm (in realtà non è così, perché si modificano i vari rendimenti).
  • Cilindrata: maggiore è la cilindrata, maggiore sarà la potenza; difatti in condizioni ideali un motore da 125 cm³ svilupperà la metà della potenza rispetto a un motore da 250 cm³ (in realtà non è così, perché si modificano i vari rendimenti).
  • Qualità e impostazione della tecnologia: la qualità delle varie soluzioni e le loro diverse impostazioni giocano un ruolo importante nelle prestazioni.
  • Elementi della combustione: il combustibile e il comburente influiscono direttamente sulla resa del motore.
  • Rendimenti: rendimento termico (dato dalla combustione), rendimento volumetrico (riempimento del cilindro), rendimento meccanico (attriti generati dal motore).

Uso[modifica | modifica sorgente]

Quindi nelle competizioni e per il confronto tra i diversi tipi di motore, si usa questo fattore in modo da paragonare nel modo più equo il rendimento delle diverse tecnologie; questo fattore viene determinato in modo che il motore di nuova tecnologia sia paragonabile ad un motore con tecnologia a quattro tempi, ed esso viene ricavato mediante la divisione del numero di fasi termiche per il numero delle rotazioni del motore compiute in queste fasi termiche.

I Moltiplicatori di cilindrata sono:

  • Motore a due tempi=2
    dato che il motore a due tempi compie il doppio dei cicli a parità di regime o la metà delle rotazioni a parità dei cicli.
  • Motore Wankel=2/3 della cilindrata totale
    dato che il motore Wankel compie 3 cicli a ogni rotazione del rotore e quindi a ogni 3 giri dell'albero motore, si ha un ciclo a ogni rotazione, dove questi cicli hanno 1/3 della cilindrata totale.
    In un motore a quattro tempi la cilindrata totale viene svolta in due rotazioni, mentre in due rotazioni il motore Wankel ha coperto solo i 2/3 della cilindrata totale, quindi un motore a quattro tempi deve avere una cilindrata di due volte la cilindrata unitaria, quindi tramite il rapporto della cilindrata che deve avere il motore a quattro tempi rispetto alla cilindrata totale del Wankel si ha il fattore 2/3.

Considerazioni[modifica | modifica sorgente]

Questo fattore per essere usato correttamente andrebbe accoppiato con il limite di regime massimo e il numero di cilindri, in modo da evitare di favorire un motore rispetto all'altro, difatti se si parifica l'effetto dato dai diversi cicli, ma non si equalizza il regime massimo allo stesso regime limite, si favorisce il motore che riesce a sviluppare un regime superiore, come è successo con la MotoGP, dove si è utilizzato il fattore di moltiplicazione, ma non è stato accoppiato al limite di rotazione massima, il che ha conferito un vantaggio dei motori a quattro tempi, i quali già erano capaci d'usare l'iniezione diretta rispetto al carburatore dei motori a due tempi.

Altri usi[modifica | modifica sorgente]

Spesso la cilindrata viene utilizzata come metro per dividere in varie classi i veicoli e applicare diverse tassazioni a seconda della fascia di appartenenza, come la Potenza fiscale negli anni passati.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]