¿Por qué es el desplazamiento del motor con frecuencia unos CC por debajo de un número exacto?

He notado que los motores rara vez son exactamente 1.5 litros o exactamente 4.0 litros, y estoy de acuerdo con eso. Tiene sentido que los motores tengan un tamaño arbitrariamente ideal para aplicaciones específicas, por lo que esperaría que el desplazamiento exacto del motor estuviera por todas partes.

Pero generalmente no parece ser así. El VQ35DE de Nissan es 3,498cc, el 4U-GSE de Toyota es 1,998cc y el N52B30 de BMW es 2,996cc.

¿Por qué no son solo 3.500 cc, 2.000 cc y 3.000 cc respectivamente?

Existen problemas de impuestos y aranceles regionales asociados con el desplazamiento.

Los fabricantes mantendrán intencionalmente su desplazamiento justo debajo de un límite que puede aumentar sus impuestos locales / regionales, así como las regulaciones arancelarias de importación / exportación de acuerdo con los acuerdos comerciales, etc.

Es bastante fácil hacer un motor exactamente de 3 litros. Las matemáticas son exactas si quieres que lo sean.

Los fabricantes 'falsificarán' intencionalmente los números y los redondearán para publicidad / marketing. 2 CC es una falsificación nominal y un aumento de rendimiento apenas medible y la OMI no es una tergiversación.

Hasta hace relativamente poco, el impuesto de circulación (al menos en el Reino Unido y presumiblemente también en muchos otros países) se basaba en el desplazamiento del motor. Como esto funcionaba en bandas y motores que eran un poco menos de 2 litros, sería mucho más barato gravar que uno que era un poco más. Por lo tanto, el tamaño nominal del motor hizo una gran diferencia en el costo de propiedad de un vehículo.

Igualmente, el tamaño del motor es uno de los números principales que determina la conveniencia de un vehículo, es decir, un motor de 2 litros suena mucho mejor que un motor de 1.5 litros en papel. Por lo tanto, desde una perspectiva de marketing, tiene sentido establecer los tamaños de su motor cerca de los respectivos niveles impositivos.

Sin embargo, cuando diseñe el concepto básico para un motor en particular, la capacidad será una de las primeras cosas que decida, por lo que desea dejar un poco de margen. Sería desafortunado si pasara un año diseñando el bloque y luego un pequeño ajuste para el cilindro o el cigüeñal lo vuelcan a la categoría incorrecta para que no se obtenga una ganancia apreciable en el rendimiento.

Después de todo, la diferencia entre 1998cc y 2000cc es solo del 0.1% y realmente no desea tener que rediseñar y modificar su planta de motores para hacer que todo sea 0.1% más pequeño si el gobierno le da una opinión diferente sobre lo que es una tolerancia aceptable , especialmente porque el diseño de un motor puede durar décadas.

Además, el desplazamiento es la suma de muchas partes diferentes, incluso los desechables, como las bujías y las juntas de culata, pueden marcar una diferencia medible, por lo que incluso con tolerancias de fabricación bastante estrictas, verá una variación medible de un motor nominalmente idéntico a otro.

Desde un punto de vista más histórico, expondré la idea de "madera dimensional".
La madera dimensional es donde un 2 x 4 no es en realidad 2 pulgadas por 4 pulgadas cuando se va a usar.
Varía según el tipo de madera y los métodos de procesamiento.

Dicho esto, en los desplazamientos de pulgadas cúbicas (302, 327, 460 y similares), los valores no fueron los publicados. Chevy 216 de los años 50 y 60 de los años 1940 216 = 216.48, 235 = 235.49 y 261 = 260.9. Esto no fue para impuestos.

Si un fabricante quisiera hacer un motor terminado con un desplazamiento preciso de un valor fijo, entonces podrían comenzar con el valor final y diseñar hacia atrás calculando en todas las variables de diseño y mecanizado para encontrar los valores iniciales. Pero ese no es el proceso.
Pero desde el tablero de dibujo hasta el modelo de trabajo se realizan ajustes. Los domos de pistón cambian, los agujeros se cambian para el diseño del anillo, la colocación de la válvula se ajusta, la carrera varía según las modificaciones y el mecanizado de la biela y el vástago, los cambios de altura de la plataforma, los tipos de juntas e incluso el grosor ajustado. Algunos de los cuales influyen en el desplazamiento.
Además de los factores relacionados con la expansión y contracción de las piezas del motor, la tolerancia para la lubricación con aceite cambia las dimensiones.

Al final, estás cerca de un valor, pero no es un cilindro perfecto con tapas planas combinadas perfectas.

Por último, algunos de los valores impares se basan en el intercambio de piezas o en la extracción de ese bit extra de desplazamiento. Si un fabricante puede construir un bloque pero hacer dos tamaños diferentes de motor (uno para economía, otro para potencia), mucho mejor. Tome el motor "A", ajuste la carrera y haga que el motor "B", (por ejemplo, 350 a 383 chevy) empuje la carrera al máximo y tenga un número impar de CID. Lo mismo ocurre con el aumento o reducción de tamaño del pistón.

Ligeramente diferente a las otras respuestas, pero con las motocicletas, a menudo hay leyes que restringen el uso (con su licencia) por la capacidad en CC.

A veces, estas leyes establecen que el tamaño del motor no puede ser superior a 125 cc, por ejemplo.

Sin embargo, en otros países, la misma ley puede establecer que el tamaño del motor debe ser inferior a 125 cc.

Por lo tanto, a los fabricantes les gusta maximizar sus ventas produciendo motores de 124cc y comercializándolos como motocicletas de 125cc.

El tamaño al que se refiere es una medida del volumen de un cilindro.
V = pi * radio ^ 2 * altura
Cuando multiplicas por pi, es difícil obtener un número par. Además, les importa más cómo funciona que hacer que los números sean agradables e iguales.

En más un cálculo del motor Desplazamiento = pi * (diámetro / 2) ^ 2 * carrera * # cilindros

Creo que un mejor enfoque para mirar esto es: ¿Por qué, cuando el motor desplaza 2.996 cc, lo llaman motor de 3 litros?

Si bien el desplazamiento del motor es principalmente lo que estamos viendo, todo se reduce a la comercialización. Como dijo @rpmerf, es difícil obtener un número par. Desde el punto de vista de la ingeniería, ¿por qué preocuparse? No supondrá un gran problema en el rendimiento y costaría más dinero (en la mayoría de los casos) encontrar la alternativa. Por lo tanto, se reduce a ser un punto de vista de marketing . Decir que un motor desplaza 3L es mucho más sexy que decir que desplaza 2.996 cc. En última instancia, ayudará a vender autos.

Esto se desarrolla particularmente bien cuando se considera lo que Ford hizo durante décadas con su designación de 5.0L en el venerable motor Windsor 302ci de bloque pequeño. En realidad, solo desplazó a 4.942cc, que si se redondea correctamente, debería haberse llamado "4.9" y no "5.0". 5.0 es mucho más sexy que 4.9 desde el punto de vista del rendimiento. No fue hasta que el nuevo motor Coyote hizo que el "5.0" se corrigiera correctamente a 4951cc (redondeando correctamente esta vez, por supuesto).

El redondeo es común y se considera un buen marketing. Los gobiernos pueden basar los impuestos de los vehículos, por cualquier nombre, en valores numerados redondos, pasos de 100cc, 850cc y menos, 3.0 litros y más, etc.

Pero esta es la mejor respuesta, porque la irracionalidad de pi (tiene tantos dígitos como quieras enumerar) y la falta de redondez hacen que un 3.000 litros o 1.600 o cualquier otro desplazamiento redondo sea difícil de alcanzar dentro de .5 CC de un valor objetivo. (0.5 / 1500 = 1/3000 = 0.000333 ...) Los desplazamientos de números redondos significan hacer agujeros de pistón, diámetros de pistón y / o golpes de cigüeñal con precisión de 5 dígitos, valores no redondos. Si está ganando miles de millones de algo, cualquier dimensión es tan buena como cualquier otra, aunque esa tolerancia de parte +/- 0.0001 costará dinero real.

A medida que los pedidos caen de millones a miles, haciendo que los proveedores fabriquen piezas (3.14159 X 25.4) mm, +/- 0.01% también se vuelve costoso. Es más fácil capacitar a las personas que instalan las máquinas, ordenar material de reserva, si está fabricando pistones de 76.2 mm, en comparación con 79.796 mm. Los motores fabricados en EE. UU. Solían tener 3.000 o 4.000 pulgadas de pistones, +/- más de 0.001 ". Mucho más fácil de hacer un motor de 1149cc y venderlo como" 1200 ". Esa es una diferencia del 0.5%. No es gran cosa. A menos que sea tratando de alcanzar 1200 + / 0.5, donde necesita 1/2400, 0.0417%.

Supongo que la razón es una combinación del rendimiento deseado, factores del "mundo real" como impuestos y aspectos prácticos: qué tamaño de pistones ya tiene, cuántas piezas puede agrupar a la vez en sus máquinas, qué hace su taller el sistema de transporte de piso se ve así, etc. Luego le das una designación que hace felices a la gente de marketing y comienza a construir ... Teniendo en cuenta que mientras pensamos que "4.951 x 10 ^ 3 mL" podría verse increíble en la parte trasera de un Mustang, alguien en ventas podría temer tener que explicarlo.

No creo que el argumento matemático / redondeo lo explique en absoluto, con solo tolerancias cercanas (± 0.01 mm) podría tener errores de desplazamiento muy por debajo de 0.1 cc. Creo que el tren de pensamiento es algo así como "qué tan cerca podemos llegar a X litros (o pulgadas cúbicas) sin pasar (impuestos / seguros) y sin tener que rediseñar todo, y teniendo en cuenta este gran montón de otras limitaciones".