Cilindree

Cilindreea este volumul cumulat pe care îl baleiază toate pistoanele unui motor pe măsură ce se deplasează de la baza cilindrilor (punctul mort inferior) până la vârf (punctul mort superior) în cursul unui ciclu complet. Este unul dintre cele mai vechi și mai durabile moduri de a descrie dimensiunea unui motor, fiindcă surprinde capacitatea fizică de bază a cilindrilor de a aspira și de a arde un amestec de aer și combustibil. Valoarea se exprimă cel mai adesea în litri în uzul curent — de pildă un motor de 2,0 litri — sau în centimetri cubi (cmc) pentru motoarele mici și motociclete, unde 1.998 cmc s-ar rotunji de obicei și s-ar comercializa ca 2,0 litri.

Calculul în sine este geometrie simplă. Volumul baleiat de un singur cilindru este egal cu aria alezajului (π înmulțit cu pătratul razei) înmulțită cu cursa, distanța parcursă de piston. Înmulțind acea valoare pe cilindru cu numărul de cilindri se obține cilindreea totală. Un motor de 2,0 litri cu patru cilindri baleiază prin urmare aproximativ 500 cmc pe cilindru. Important, cilindreea contabilizează doar volumul prin care se deplasează pistoanele; ea exclude micul volum rezidual rămas deasupra pistonului în punctul mort superior, care este folosit în schimb pentru a calcula raportul de compresie.

Din punct de vedere istoric, cilindreea a fost un indicator de încredere al puterii și cuplului, deoarece, la motoarele cu aspirație naturală care respiră la presiune atmosferică, un cilindru mai mare aspira pur și simplu mai mult aer și putea arde mai mult combustibil la fiecare cursă. Motoarele mai mari dezvoltau mai multă putere, toate celelalte fiind egale, motiv pentru care pasionații au asociat mult timp cifrele mari — un V8 de 5,0 litri, un șase-în-linie de 3,0 litri — cu performanța. Această corelație a stat la baza a decenii de concepție a motoarelor și rămâne în mare valabilă în cadrul aceleiași familii de proiectare.

Supraalimentarea a slăbit substanțial această legătură. Un turbocompresor sau un compresor mecanic forțează aer suplimentar în cilindri, astfel încât un motor cu cilindree mică poate produce masa de aer, și deci puterea, a unuia mult mai mare. Motoarele turbo moderne pe benzină de 1,5 litri egalează în mod curent puterea unităților mai vechi de 2,5 litri cu aspirație naturală, o tendință cunoscută sub numele de downsizing. Cilindreea singură nu mai este în consecință un ghid de încredere pentru cât de puternic este un motor contemporan; presiunea de supraalimentare și gradul general de optimizare contează la fel de mult.

Cilindreea își păstrează totuși relevanța practică și de reglementare. Multe țări își bazează impozitarea anuală a vehiculelor, clasele de asigurare sau taxele de înmatriculare parțial pe capacitatea cilindrică, ceea ce a îndreptat de mult cumpărătorii spre unități mai mici pe acele piețe. Ea influențează de asemenea consumul de combustibil, clasa de emisii și amplasarea fizică sub capotă.

Cilindreea se înțelege cel mai bine alături de concepte conexe: raportul de compresie descrie cât de strâns este comprimat amestecul aspirat, pistonul este componenta mobilă care definește volumul baleiat, iar distincția dintre motoarele cu aspirație naturală și cele supraalimentate explică de ce două unități de capacitate identică pot avea performanțe atât de diferite.