Ho cercato un pò in giro, ma non ho trovato risposte esaustive e che fossero pienamente in argomento col mio quesito:

Poniamo di avere due auto uguali (stessa aerodinamica, stessa trasmissione ecc).
Una viene equipaggiata con un motore da 3000 cc e l'altra viene equipaggiata con un motore da 5000 cc.
Entrambe al regime di rotazione massimo sviluppano a 4000 rpm lo stesso numero di cavalli, tanto per buttare un numero 200.
Quello che accade tra 0 e 4000 rpm per adesso non mi interessa, considero il regime di moto costante a 4000 rpm quando entrambie erogano i 200 cv.

In maniera piuttosto sbrigativa mi ero convinto che al regime di rotazione massimo avendo la stessa potenza avessero lo stesso consumo di energia e quindi lo stesso consumo di carburante, però pensandoci bene mi rendo conto che la cosa non è così banale.
Sbaglio o no?

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Se qualcosa può andare male, sicuramente lo farà. (Legge di Murphy)

Non sono un tecnico, ma, a sentimento direi che, a 4000 giri costanti, il motore da 5k cc deve riempire un volume maggiore con aria e carburante, ergo deve avere per forza un consumo maggiore pur con la medesima potenza erogata.
Diverso sarebbe il caso, più reale, dove il motore con la cilindrata maggiore eroga la potenza indicata ad un regime inferiore rispetto a quello più piccolo. In tal caso non sarebbe impossibile anche un consumo inferiore.


Lascio la parola ai tecnici.

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Non muoio nemmeno se m'ammazzano. G.Guareschi. Lager di Bergen-Belsen, 1943.

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La cosa non è semplicissima...ci sono almeno due fattori da tenere in considerazione:
1) Cilindrata maggiore significa cilindri più grandi, quindi se hai pistoni più grandi saranno anche più pesanti (perdite di attrito) o se hai corsa maggiore, si hanno comunque maggiori perdite per attrito
2) Come mai il motore di cilindrata superiore eroga la stessa potenza? Vuol dire che ha un riempimento peggiore, quindi probabilmente perdite superiori da qualche parte, farfalle, valvole, condotti, altrimenti naturalmente aspirerebbe più aria

Il tutto, comunque, dipende anche dalla cilindrata unitaria. Ad esempio, se consideriamo due 6 cilindri, è in vantaggio il 3 litri perchè la cilindrata unitaria ideale è circa 500cc. Diversamente, se fossero dei 12 cilindri, sarebbe (solo per questo aspetto9 paradossalmente in vantaggio il 4 litri.

La parola ai tecnici

Gigi è un somaro. Laureato, ma somaro.

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there is no replacement for displacement

Io dico che è impossibile.

Non puoi avere un 3000 e un 5000 che sviluppano 200 Cv @ 4000 RPM. Il 5000 deve essere strozzato tramite farfalla per sviluppare la stessa potenza e allo stesso regime d'un 3000.

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Toyota Prius XW50 (05/2022) - 1898cc/90hp (2ZR-FXE) + 60kW + 42kW -

Toyota Prius XW20 (08/2005) - 1497cc/76hp (1NZ-FXE) + 50kW -

“No one is going to pay a $15,000 premium for a car that competes with a Corolla. So there are not enough idiots who will buy it.” Johan de Nysschen, Presidente AUDI U.S.A.

in toeria la cilindrata maggiore consuma di più. semplicemente perchè il volume di carburante e aria è maggiore.

poi viene da dire però:
- se eroga la stessa potenza, allora magari la miscela è più magra (quindi potrebbe consumare di meno)
- se eroga la stessa potenza, allora magari ha una coppia infinita (quindi potrebbe consumare di meno nell'uso)
- se eroga la stessa potenza, quasi di sicuro la eroga a giri minori (quindi potrebbe consumare di meno)

insomma i motori delle harley non sono mica sta ciofeca eh!

il paradosso della tua ipotesi è stessa potenza a pari giri motore, secondo me.

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non posso aspettar l'Ateca...

Se la potenza è la stessa, ipotizzando un rendimento simile, non vedo perché il motore di cilindrata più grossa dovrebbe aspirare una maggiore quantità d'aria e, con essa, una maggiore quantità di benzina...
Perché impossibile? Strozzato...o magari uno è sovralimentato e l'altro no, uno ha una certa fasatura l'altro no, uno è multivalvole l'altro no, uno ha un sistema di aspirazione variabile l'altro no...ci possono essere mille modi di ottenere questo risultato in un motore a benzina...

E' ovvio che il motore 3 litri ha un'efficienza volumetrica maggiore del 5 litri

Gigi, a parità di giri, il motore più grosso necessita di più aria per il riempimento, no? Allora consuma di più.
Il succo del discorso è che i due motori in oggetto fanno schifo. E' molto meglio un bel 1600 multijet.

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Ribaltiamo il concetto...facciamo finta che abbiano lo stesso rendimento.
Se la potenza del motore è la stessa, vuol dire che hanno aspirato la stessa massa totale di aria e bruciato la stessa massa totale di benzina. Per forza. Altrimenti, dato che fanno gli stessi giri, il motore più grosso avrebbe più coppia, quindi più potenza. Sempre a parità di rendimento.
Quindi la cilindrata, da questo punto di vista, non ha influenza. Altrimenti, se fosse vero questo, un motore di cilindrata maggiore avrebbe sempre più potenza di uno inferiore.

In prima approssimazione, non conta la cilindrata, conta che massa d'aria si riesce ad aspirare nel motore, che definisce di conseguenza la massa di benzina iniettabile quindi la potenza ottenibile.

Bene, abbiamo un motore Harley.
http://it.wikipedia.org/wiki/Harley-Davidson_Evolution
1.338 cm³ 44 cv @ 5.000 rpm 14,3 kg·m @ 3.000 rpm


Il vecchio 903cc della FIAT:
903 cm³ 45 cv @ 5.600 rpm 6,8 kg·m @ 3.600 rpm


Quel che si denota è hanno le mededime potenze, ma il 903 deve girare più velocemente per poter aspirare più alto.

Ma il motore della Harley ha una coppia da diesel - letteralmente! più del doppio del 903 nonostante non sia il doppio di cilindrata.

Anzi...
1300cc Diesel FIAT
1.301 cm³ 46 cv @ 5.000 rpm 7,6 kg·m @ 3.000 rpm

Il motore della Harley ha una coppia impressionante: a 3000 giri deve avere un ottimo rendimento!

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Beh, intanto grazie per l'interessamento e la quantità/qualità delle risposte.

Pensando ad entrambi i motori sovralimentati si potrebbe ipotizzare che quello da 3000 sia più "esasperato" e faccia più affidamento su di una maggiore pressione del turbocompressore, mentre quello da 5000 sia più "rilassato" e faccia più affidamento alla cubatura e coppia.

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in questo caso non esisterebbe nessuna discussione sul rapporto cavalli/litro...
sulla mia macchina già solo qualche punto in più o in meno nel rapporto aria-benzina significa una buona dose di cavalli persi.

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Al secolo BlackBlizzard
Opel Astra Sports Tourer 1.4T 150cv
Citroen C4 Grand Picasso 2.0 hdi

"compra i nostri italijanski ispageti e di duro non avrai solo il grano!"

Esiste perché varia il regime di rotazione. Se poi aggiungi la sovralimentazione, il discorso di amplia.

Ma non esiste 2 motori csi cubatura diversa (un questo caso del 40%) che sviluppano la stessa potenza allo stesso regime, con lo stesso carburante.

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Io non ho posto limiti al fatto che uno dei due sia sovralimentato o meno.

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Ah beh, allora cambia tutto.

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Uhm... a stesso regime?...
Si puo' perdere efficienza volumetrica anche con camme inadatte, o differenti valvole tra l'uno e l'altro.
E anche una miscela sballata puo' portare a un'equivalenza a una cilindrata inferiore...
Certo... tra un 4000 e un 5000... ce ne passa!

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=== TEMET NOSCE ===

Ascolto il canto del meccanismo

L'ecologismo inquina

Più che cambiare tutto, la sovralimentazione rende il confronto molto differente tra due motori.... In generale, un motore sovralimentato ha i seguenti vantaggi, dal punto di vista del rendimento, rispetto ad uno più grosso aspirato:
1) Masse alterne più piccole (cilindrata minore)
2) Possibile inversione del ciclo di pompaggio (il motore produce lavoro anche nella fase di aspirazione)
3) Minori scambi termici con le pareti perché l'aria la superficie del cilindro è minore in un motore di cilindrata minore e perché l'aria compressa tende ad un sistema adiabatico
4) Maggiore coppia, con la possibilità di usare rapporti più lunghi
5) Possibilità di regolare il carico del motore agendo sulla waste gate e non sulla farfalla, che così può restare più aperta

Però, sopratutto se si parla di un benzina, esistono due grossi problemi
1) Maggiore tendenza alla detonazione che impone una riduzione del RDC e quindi, solitamente, anche di quello di espansione quindi del rendimento
2) Maggiore contropressione allo scarico (poco importante, in ogni caso).

sarà ma il 903 a 5.600 rpm aspira 2.528 litri d'aria al minuto ed il 1.338 a 5.000 rpm ne aspira 3.345 di litri, se poi tiriamo in ballo coppia motrice => potenza, il fiat a 3600 rpm produce 34 cv e l'americano addirittura 60 anche se scrivi 44

Ho scritto 44 perché è quello che ho visto su Wiki.

In effetti, 13,4 Kgm è una mostruosità che dici (calcolato) fan 60 Cv, ma allora....

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mumble.. in effetti la domanda iniziale pone un vincolo eccessivamente stringente per poter dare una risposta opportuna:

stessa potenza allo stesso regime con cilindrata diversa: dipende dai dettagli costruttivi del singolo motore e rende la discussione del tutto non generica ma specialistica.. esempi pratici come quello portato da Tramp in realtà evidenzia come il motore harley giri molto basso e produce una coppia davvero mostruosa (se il dato è corretto).. il Fiat 903 produce la stessa potenza a un regime ben diverso..

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Vw T-Roc 1.0
Guidavo Alfa 147 JTDm e Mazda MX-5 NC 1.8

In effetti, 13,4 Kgm è una mostruosità che dici (calcolato) fan 60 Cv, ma allora....

Potrebbe anche essere, il V2 1064 Guzzi dichiara 96Nm di coppia (il mio qualcosina in piu', penso )

Non credo la formula sia cosi' lineare, inoltre non credo il confronto tra un 4 cilindri in linea e un V2 comporti delle variazioni di non poco conto come peso, struttura, ecc. ecc.

La formula è lineare: Potenza = coppia * RPM.

Quindi il Harley deve avere un calo drastico di coppia - ma alora perché non dicono che la potenza massima è 60 Cv @ 3000?

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Della formula hai dimenticato qualche pezzo, innanzitutto si determina se parliamo di Nm o kgm e di kW o cv. Se trattasi di kgm la potenza in cv è uguale ai kgm per il numero di giri al secondo per 2 per pi greco diviso 75. Se invece (velocemente) moltiplichi i Nm per il numero di giri al minuto e dividi per 9.550 ottieni la potenza in kW. Su quello che scrivono su wiki non discuto, va bene così. Stechiometricamente non sta in piedi ottenere le stessa potenza allo stesso regime con cilindrata diversa.
Il tre litri a 4.000 rpm aspira 7,32 kg di aria al minuto, conseguentemente brucia 498 grammi di benzina, il 5.000 cc aspira 12,2 kg e si beve 830 g di benzina, chiaro è che svilupperà un "qualcosina" in più di potenza. In ogni caso questo c'entra poco col rendimento, che è il rapporto tra l'energia immessa e quella ottenuta in uscita.

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Se funziona tutto qualcosa è andato male (così si dice in un grosso centro di elaborazione dati)

Sitka! con la tua formula lineare Potenza = coppia * RPM al regime di coppia max l'harley svilupperebbe 42.900 cv e il fiat 24.480 cv, mica male davvero.

Leggi quel che ha scritto il moro di Venezia.

Io ho semplicemente incicato che la potenza è uguala al regime moltiplicato per la coppia, senza indicare l'unità di misura.

Se vuoi fare i calcoli, il moro ha indicato la formula esatta per le varie unità di misure.

E, importante saperlo, la coppia NON è lineare.

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io ho risposto a te mica al moro, quello che hai indicato tu è a metà (tutta la formula esatta perchè non l'hai scritta tu?), per quanto riguarda i calcoli posso anche aggiungere che se vuoi ottenere i cv senza i passaggi vari (moltiplicare per 2, 3,14 e giri al secondo invece che al minuto e poi dividere per 75 o 76 se vuoi ottenere i bhp) basta dividere il tutto per 716,2. Che la coppia non fosse costante su tutto il regime di rotazione proprio non lo sapevo! tramp . . . .

Non per niente dicono coppia massima a tot1 RPM, potenza massima a Tot2 RPM. Sono pochi i motori dove i due coincidono, solitamente sui camion.

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dai tramp, ogni tanto cerca di cogliere l'ironia, siamo su un forum di motori non di taglio e cucito.