Не е тайна, че американската автомобилна индустрия е изградена около мощни двигатели. Въпреки това, тяхната сила не е в мощността, а в работния обем. Имаше период в историята на чуждестранната автомобилна индустрия, когато двигатели с обем от 5.5 литра се смятаха за малки блокове. Така защо, въпреки огромния си работен обем, тези двигатели не са най-мощните агрегати?

Каква е тенденцията на огромните двигатели в САЩ?

В американските автомобили от 90-те години, двигателите с обем от около четири литра бяха толкова популярни, колкото и двулитровите агрегати в Европа. Има много фактори, които са повлияли на това положение, но е невъзможно да се опишат всички, така че ще се съсредоточим върху най-важните.

На първо място, източникът на това явление трябва да бъде търсен в историята. Докато Европа, опустошена от войната, беше принудена да харчи огромни суми пари за възстановяването и гражданите едва свързваха двата края, в Съединените щати започваше златният век. САЩ стана световен производител на много стоки поради факта, че фабриките в Европа бяха разрушени по време на войната. Това доведе до високи заплати дори за най-ниските производствени работници, които искаха да купуват най-големите  коли с най-големите двигатели. Когато светът възстанови своята производствена мощност и заплатите на производствените работници спряха да растат, техните автомобилни предпочитания не се промениха и те все още очакваха големи превозни средства.

Големите двигатели запазиха популярността си дори по-късно въпреки енергийната криза и постепенното въвеждане на екологията. Данъците имаха голямо влияние върху това. А именно, колите в Щатите не подлежат на облагане въз основа на обема на двигателя. В САЩ данъкът се базира на средния пробег на колата на галон (3.79L) гориво. Благодарение на такова законодателство производителите не се фокусираха върху изграждането на малки двигатели с висока мощност, но се концентрираха върху намаляването на количество на консумирано гориво.

Големи двигатели – малка производителност

Мощността на могъщите двигатели от другата страна на океана често е предмет на шеги сред европейските автомобилни ентусиасти. В крайна сметка, през 90-те европейският Ford Mondeo с неговия 2.0 DOHC двигател генерира 138 к.с., което е 69 к.с. на литър, докато един от най-популярните автомобили на Ford от 90-те в САЩ, Ford Explorer, с неговия 4-литров двигател генерираше само 160 к.с., което дава скромните 40 к.с. на един литър обем. А какво става с консумацията? Според производителя, Ford Mondeo консумираше 8.1L на 100 км в смесен цикъл, докато Ford Explorer се нуждаеше от 13.2L за същото разстояние. Така че къде се крият предимствата на мощните американски двигатели?

За да стигнем до същината, първо би следвало да се обърне внимание на географския аспект. Съединените щати са огромна страна, където всичко е далеч. Американските градове нямат тесни и криволичещи улици, а паркингите са адаптирани за големи машини. Ето защо местните инженери не бяха принудени да разработват малки градски автомобили, а се съсредоточиха върху автострадни крузъри, които могат да покрият стотици мили с автомагистрални скорости без никакъв проблем. Поради тази причина конструкцията на тези двигатели също е различна от европейските или азиатските агрегати.

Остарял OHV – кралят на надеждността

Двигателите с горен клапан (OHV) с разпределителен вал в блока на двигателя, поради силната ориентация към намаляване на размерите в Европа, бяха заменени от двигатели с един или два горни разпределителни вала. В Съединените щати, обаче, тези двигатели се считат за безсмъртни агрегати за специални задачи и не само. Защо?

Големите двигатели с разпределителен вал в блока позволяват висок въртящ момент от най-ниските обороти, благодарение на което автострадни крузъри можеха ускорява до автомагистрални скорости и спортни коли с докосване на газовия педал буквално късаха асфалта от колелата. Много е важно, че почти същите двигатели бяха използвани и в двата типа превозни средства. Дори днес F-150, мощен пикап от гамата на Ford, споделя двигатели със спортния Ford Mustang. Това е начин да се намалят разходите за проектиране на нови двигатели и да се понижи пазарната цена на тези коли. Използването на тези конструкции на двигатели също носи ползи, произтичащи от ниски разходи за поддръжка и производство. OHV двигателите имат много по-проста система за времево разпределение. В резултат на това те не изискват скъпоструващи части за производството. Освен това, простата конструкция на тези двигатели минимизира разходите за ремонт, които поради тази конструкция се случват по-рядко от тези с разпределителни валове в главата.

Защо големите OHV двигатели генерират малка мощност?

Отговорът на въпроса в заглавието няма да изненада никого. Малката мощност се дължи на използването на такава, а не друга система за разпределение. Поради своята конструкция, двигателите в колите от САЩ имат значително по-ниски максимални обороти. Например: 6.2L двигателят от Chevrolet Corvette от 2008 г. има настройка за максимална скорост на двигателя при 6600 и генерира 436 КС, докато 4.0 двигателят от BMW M3 достига до 8400 об/мин, като генерира мощност от 414 КС. Причината за това положение е по-високата маса на компонентите на системата за разпределение. OHV двигателите имат тежък разпределителен вал, който е свързан със задвижващите клапани и клапанни елементи, докато двигателите с разпределителни валове в главата имат почти директна връзка с клапаните.

Втората причина за по-ниската мощ на такива двигатели е липсата на възможност за използване на технологии за променливо време на отваряне на клапаните, които са широко използвани в съвременните DOHC двигатели. Следва също проблемът с броя на клапаните на цилиндър. Поради конструкцията в OHV двигателите не се използват системи с четири клапана. Това означава, че при по-високи скорости на двигателя те имат недостатъчен поток на газове, което в голяма степен ограничава техния потенциал.

Друг аспект, който влияе на мощността на американските двигатели, е въпросът за симетрията в камерата за горене, или по-скоро липсата на такава. Разположението на два клапана и свещ за запалване се диктува от типа на разпределение. Компонентите, подредени по този начин, носят риск от детонационно горене при по-високо съотношение на сгъстяване. Затова силовите агрегати от САЩ имат по-ниско съотношение на сгъстяване в сравнение с двигателите от Европа или Азия. Това обаче също е тяхна предимство. Двигателите с по-ниско съотношение на сгъстяване са по-малко натоварени, което позитивно засяга техния живот.

Използвайки аналогия със света на спорта, може да се каже, че европейските коли са спринтьори, а американското автомобилостроене разчита на маратонци. С настоящото развитие на технологията, изборът на двигател вече не се основава на решението коя технология е по-добра. И двете имат ясни недостатъци и предимства. В момента клиентите вземат решения изцяло въз основа на собствените си убеждения и симпатии.