Zašto američki motori proizvode tako malo snage iz ogromnih zapremina?

Nije tajna da se američka automobilska industrija bazira na snažnim motorima. Međutim, njihova snaga ne leži u snazi, već u zapremini. Postojalo je razdoblje u povijesti prekomorske automobilske industrije kada su se motori od 5,5L nazivali malim blokovima. Pa zašto, unatoč njihovoj velikoj zapremini, ti motori nisu najmoćniji agregati?

Koji je trend velikih motora u SAD-u?

U američkim automobilima iz 90-ih, motori sa zapreminom od oko četiri litre bili su jednako popularni kao dvolutarski agregati u Europi. Na to stanje su utjecali mnogi faktori, međutim, nemoguće je ih sve opisati, stoga ćemo se fokusirati samo na najvažnije.

Prije svega, izvor ovog fenomena treba tražiti u povijesti. Dok je ratom poharana Europa bila prisiljena trošiti ogromne novčane iznose na obnovu, a građani su jedva kraj s krajem sastavljali, u Sjedinjenim Američkim Državama započelo je zlatno doba. SAD su postale svjetski proizvođač mnogih dobara zato što su tvornice u Europi bile uništene tijekom rata. To je rezultiralo visokim plaćama čak i za najniže radnike u proizvodnji koji su htjeli kupovati najveće automobile s najvećim mogućim motorima. Kada je svijet obnovio svoje proizvodne kapacitete i plaće radnika u proizvodnji prestale rasti, njihove automobilske preferencije se nisu promijenile i dalje su očekivali velika vozila.

Veliki motori su ostali popularni čak i kasnije unatoč krizi goriva i postupnom uvođenju ekologije. Porezi su imali velik utjecaj na to. Naime, u SAD-ima automobili nisu oporezivani na temelju zapremine motora. U SAD-u je porez zasnovan na prosječnoj potrošnji goriva po galonu (3,79L). Zahvaljujući takvom zakonodavstvu, proizvođači se nisu usmjeravali na izgradnju malih motora velike snage, već su se koncentrirali na smanjenje potrošnje goriva.

Veliki motori – mala performansa

Snaga moćnih motora s druge strane oceana često je predmet šala među europskim automobilskim entuzijastima. Napokon, u 90-ima, europski Ford Mondeo sa svojim 2,0 DOHC motorom proizvodio je 138 KS, što je 69 KS po litri, dok je jedan od najpopularnijih Fordovih automobila 90-ih u SAD-u, Ford Explorer, sa svojim 4-litrenim motorom, proizvodio samo 160 KS, što daje skromnih 40 KS po litri zapremine. A što je s potrošnjom? Prema proizvođaču, Ford Mondeo je potrošio 8,1L na 100 km u mješovitom ciklusu, dok je Ford Exploreru trebalo 13,2L da pređe istu udaljenost. Dakle, gdje su skrivene prednosti snažnih američkih motora?

Da bi se došlo do suštine, prvo bi trebalo obratiti pozornost na geografski aspekt. Sjedinjene Američke Države su ogromna zemlja gdje je sve daleko. Američki gradovi nemaju uske i krivudave ulice, a parkirališta su prilagođena velikim strojevima. Stoga, lokalni inženjeri nisu morali razvijati male gradske automobile, već su se fokusirali na autoputne krstarice koje mogu bez problema prijeći stotine milja brzinama autocesta. Iz tog razloga, konstrukcija ovih motora je također različita od europskih ili azijskih agregata.

Zastarjeli OHV – kralj pouzdanosti

Motori s gornjim ventilima i bregastom osovinom u bloku motora, zbog snažnog fokusa na smanjivanje veličine u Europi, zamijenjeni su motorima s jednom ili dvije gornje bregaste osovine. U Sjedinjenim Američkim Državama, međutim, ti motori su smatrani besmrtnim jedinicama za posebne zadatke i ne samo. Zašto?

Veliki motori s bregastom osovinom u bloku omogućavaju visok okretni moment već od najnižih okretaja, zahvaljujući kojem su autoputne krstarice mogle ubrzati do brzina na autocesti, a sportski automobili s dodirnom papučicom gasa bi trgnuli asfalt s ispod kotača. Što je vrlo važno, gotovo isti motori su korišteni i u oba tipa vozila. Čak i danas, F-150, moćni Pick-Up iz Fordove štale, dijeli motore sa sportskim Ford Mustangom. To je način za smanjenje troškova dizajniranja novih motora i snižavanje tržišne cijene ovih automobila. Korištenje ovih konstrukcija motora također donosi prednosti koje proizlaze iz niskih troškova održavanja i proizvodnje. OHV motori imaju puno jednostavniji sustav razvoda ventila. Kao rezultat, ne zahtijevaju skupocjene dijelove za proizvodnju. Štoviše, jednostavna konstrukcija ovih motora minimizira troškove popravaka, koji su zbog ovog dizajna rjeđi nego kod motora s bregastom osovinom u glavi.

Zašto veliki OHV motori proizvode malu snagu?

Odgovor na postavljeno pitanje iz naslova teško da će koga iznenaditi. Mala snaga posljedica je upotrebe takvog, a ne drugog sustava razvoda. Zbog svoje konstrukcije, motori u automobilima iz SAD-a imaju značajno niže maksimalne brojeve okretaja motora. Primjerice: motor od 6,2L iz Chevrolet Corvette iz 2008. godine ima maksimalnu brzinu okretaja postavljenu na 6600 i generira 436 KS, dok 4,0 motor iz BMW-a M3 doseže do 8400 okretaja u minuti, generirajući snagu od 414 KS. Razlog ovoj situaciji je veća masa komponenti sustava razvoda. OHV motori imaju tešku bregastu osovinu koja je povezana s ventilima putem šipki za guranje i podizača ventila, dok motori s bregastim osovinama u glavi imaju gotovo izravnu povezanost s ventilima.

Drugi razlog manje snage takvih motora je nedostatak mogućnosti korištenja tehnologija promjenjivog vremena ventila, koje su uobičajene u modernim DOHC motorima. Zatim je tu i pitanje broja ventila po cilindru. Zbog konstrukcije u OHV motorima ne koriste se sustavi s četiri ventila. To znači da pri većim brzinama motora imaju nedovoljan protok plina, što znatno ograničava njihov potencijal.

Još jedan aspekt koji utječe na snagu američkih motora je pitanje simetrije u komori za izgaranje, odnosno njezinog nedostatka. Raspored dva ventila i svjećice određen je tipom razvoda. Komponente raspoređene na ovaj način nose rizik od detonirajućeg izgaranja pri višem omjeru kompresije. Stoga, pogonske jedinice iz SAD-a imaju niži omjer kompresije nego motori iz Europe ili Azije. Međutim, to je i njihova prednost. Motori s nižim omjerom kompresije manje su opterećeni, što pozitivno utječe na njihovu dugovječnost.

Koristeći analogiju sa svijetom sporta, moglo bi se reći da su europski automobili sprinteri, a američki auti oslanjaju se na maratonce. S trenutnim razvojem tehnologije, izbor motora više se ne temelji na odlučivanju koja je tehnologija bolja. Obje imaju jasne nedostatke i prednosti. Trenutno kupci donose odluke temeljene isključivo na svojim uvjerenjima i simpatijama.