Cilindrata

La cilindrata è il volume complessivo che tutti i pistoni di un motore spostano percorrendo i propri cilindri dal punto morto inferiore al punto morto superiore durante un ciclo completo. È uno dei modi più antichi e duraturi per descrivere la dimensione di un motore, perché esprime la capacità fisica di base dei cilindri di aspirare e bruciare una miscela aria-carburante. Il dato viene riportato più spesso in litri nell'uso quotidiano — per esempio un motore da 2,0 litri — oppure in centimetri cubi (cc) per i motori più piccoli e per le motociclette, dove 1.998 cc verrebbero solitamente arrotondati e commercializzati come 2,0 litri.

Il calcolo è una semplice questione di geometria. Il volume spostato da un singolo cilindro equivale all'area dell'alesaggio (π moltiplicato per il quadrato del raggio) moltiplicata per la corsa, ovvero la distanza percorsa dal pistone. Moltiplicando il valore del singolo cilindro per il numero dei cilindri si ottiene la cilindrata totale. Un quattro cilindri da 2,0 litri spostava quindi circa 500 cc per cilindro. È importante notare che la cilindrata considera solo il volume attraversato dai pistoni; esclude il piccolo volume residuo sopra il pistone al punto morto superiore, utilizzato invece per calcolare il rapporto di compressione.

Storicamente la cilindrata era un indicatore attendibile di potenza e coppia perché, nei motori aspirati che respirano a pressione atmosferica, un cilindro più grande aspirava semplicemente più aria e poteva bruciare più carburante a ogni corsa. A parità di condizioni i motori più grandi erogavano più potenza, motivo per cui gli appassionati hanno a lungo associato cifre elevate — un V8 da 5,0 litri, un sei cilindri in linea da 3,0 litri — alle prestazioni. Questa correlazione ha sorretto decenni di progettazione motoristica e resta sostanzialmente valida all'interno di una stessa famiglia di motori.

La sovralimentazione ha indebolito notevolmente quel legame. Un turbocompressore o un compressore volumetrico forza aria aggiuntiva nei cilindri, per cui un motore di piccola cilindrata può produrre la massa d'aria, e quindi la potenza, di uno molto più grande. I moderni motori turbo a benzina da 1,5 litri eguagliano abitualmente le prestazioni di vecchie unità aspirate da 2,5 litri, una tendenza nota come downsizing. La sola cilindrata non è dunque più una guida affidabile per stabilire quanto sia potente un motore contemporaneo; la pressione di sovralimentazione e lo stato complessivo della messa a punto contano altrettanto.

La cilindrata conserva tuttavia un rilievo pratico e normativo. Molti Paesi basano in parte la tassazione automobilistica annuale, le fasce assicurative o le tasse di immatricolazione sulla cilindrata, indirizzando da tempo gli acquirenti di quei mercati verso unità più piccole. Influisce inoltre sui consumi, sulla classe di emissioni e sull'ingombro fisico sotto il cofano.

La cilindrata si comprende meglio insieme a concetti affini: il rapporto di compressione descrive quanto la carica aspirata venga compressa, il pistone è l'organo mobile che definisce il volume spostato, e la distinzione tra motori aspirati e sovralimentati spiega perché due unità di identica cilindrata possano rendere in modo così diverso.