SOHC vs DOHC (¿cuál es la diferencia?)

Los árboles de levas en cabeza simples y dobles han sido parte de los motores de automóviles, marinos, motocicletas y aviones desde principios del siglo XX.

Los británicos diseñaron algunos de los primeros automóviles con un solo árbol de levas en cabeza (SOHC). 1902 Maighsle y el americano 1903 Entrenador Marr.

Los árboles de levas dobles en cabeza (DOHC) se presentaron en un peugeot de francia quien ganó el Gran Premio de Francia de 1912.

Algunos aviones militares de la Primera Guerra Mundial estaban equipados con motores de leva en cabeza. Muchos de estos diseños de motores usaban ejes para impulsar las levas. Los autos populares de la década de 1920 continuaron con los árboles de levas accionados por cadena que son comunes en la actualidad.

Los motores DOHC se hicieron populares en muchas marcas de automóviles después de la Segunda Guerra Mundial, incluidos Fiat y Alfa Romeo. Hoy en día, hay muchos diseños de árbol de levas simple y doble en nuestros automóviles fabricados en el país y en el extranjero. Siga leyendo para ver cómo los motores SOHC y DOHC se comparan entre sí, así como con el motor de árbol de levas en cabeza.

Ver también: engranajes de corte recto frente a engranajes helicoidales

Propósito del árbol de levas

Los motores de pistón de automóviles de hoy en día utilizan uno o más árboles de levas para operar las válvulas de admisión y escape. El árbol de levas es accionado por el cigüeñal del motor mediante una cadena o correa que coordina la sincronización de las válvulas de admisión y escape.

Estas válvulas permiten que el aire y el combustible ingresen a las cámaras de combustión y permiten que la mezcla de combustión sea evacuada al sistema de escape.

¿Qué es un motor SOHC?

En primer lugar, los diseños de motor SOHC y DOHC son configuraciones de válvulas en cabeza.

A motor de un solo árbol de levas en cabeza Emplea un árbol de levas montado sobre cada conjunto de cilindros. En el caso de un motor de diseño en "V", como un V6 o un V8, habría dos árboles de levas de este tipo, uno encima de cada banco de cilindros. El árbol de levas sería accionado por una cadena o correa dentada.

A discreción del diseñador del motor, se pueden usar varios métodos para activar las válvulas desde este único árbol de levas. Si, por ejemplo, todas las válvulas estuvieran alineadas paralelamente a la longitud de la culata, la leva podría accionarlas todas directamente. Para otras disposiciones de válvulas, a veces se pueden usar brazos de cohete o varillas de empuje muy cortas.

beneficios SOHC

El diseño SOHC tiene varias ventajas sobre el diseño de leva en bloque:

• Las válvulas se pueden colocar para mejorar el diseño de la cámara de combustión. Se pueden utilizar varias persianas; son posibles hasta cinco por cámara de combustión. También se pueden utilizar bujías dobles. Estas actualizaciones pueden mejorar el flujo de combustible de aire y la eficiencia de la combustión, lo que proporciona una mayor potencia y una mejor economía de combustible.
• No hay necesidad de pasajes a través del bloque del motor y la culata para las cintas. Por lo tanto, ambas zonas pueden usar conductos de refrigerante adicionales (o más) para mejorar la eficiencia de enfriamiento. El enfriamiento mejorado, especialmente en las áreas de la culata de cilindros, puede permitir relaciones de compresión más altas. Esto beneficia tanto la potencia de salida como la economía de combustible.
• El mecanismo accionado por árbol de levas para abrir las válvulas puede ser más simple y liviano. Esto reduce la posibilidad de que la válvula flote, lo que permite velocidades del motor mucho más altas. Las RPM más altas generalmente mejoran la potencia de salida.
• El acceso a todos los componentes del sistema de válvulas, especialmente al árbol de levas, es más fácil. Las reparaciones de esta zona crítica del motor serían entonces más económicas.

Desventajas de SOHC

Los motores SOHC tienen varias desventajas en comparación con los diseños de leva en bloque y DOHC:

• La complejidad del motor aumenta. Esto aumenta los costes de diseño y fabricación. También puede haber un aumento general en el peso del motor con respecto a los diseños de leva de bloque. Las transmisiones del árbol de levas que usan una cadena o una correa pueden presentar problemas de confiabilidad y mantenimiento que no son comunes en los motores de levas de bloque.
• El motor puede crecer más alto y requerir una altura de capó más alta para el espacio libre. Debido al aumento del tamaño del motor, el peso también puede aumentar.
• La sincronización variable de válvulas se limita principalmente a cambios de sincronización simultáneos para las válvulas de admisión y escape. Este es el mismo problema de sincronización con los motores de leva de bloque.

Ver también: Datos del motor Spoon

¿Qué es un motor DOHC?

A motor de doble árbol de levas en cabeza dos cambios de leva estarán ubicados sobre cada banco de cilindros. Un motor de diseño en "V" como un V6 o un V8 tendría un total de cuatro árboles de levas. Similar al diseño del motor SOHC, el DOHC usaría cadenas de distribución o una correa dentada para impulsar los árboles de levas.

En la mayoría de los casos, con un motor DOHC (o doble leva), cada leva accionaría directamente las válvulas asociadas.

Ventajas del DOHC

Los motores DOHC comparten las mismas ventajas que los diseños SOHC. Éstos incluyen:

• Las válvulas se pueden posicionar para una mejor configuración de la cámara de combustión. La potencia y la economía de combustible pueden beneficiarse de la optimización del diseño de válvulas.
• Los diseños DOHC mejoran la eficiencia de enfriamiento del bloque del motor y la culata. Las mayores relaciones de compresión brindan más potencia y eficiencia de combustible.
• Los diseños DOHC ofrecen la operación de válvula más directa. Las velocidades máximas del motor de 8500 o más son posibles para un automóvil de calle. Los vehículos de carreras pueden alcanzar velocidades de motor aún más altas gracias a los sistemas DOHC avanzados.
• Se facilita el acceso para mantenimiento de árboles de levas y cintas. Esto puede ayudar a reducir los costos generales de mantenimiento y reparación.
• Los motores DOHC permiten aprovechar al máximo los beneficios de VVT. La sincronización variable de válvulas puede operar de forma independiente para cada árbol de levas, proporcionando una sincronización óptima de válvulas para las válvulas de admisión y escape.

Desventajas del Departamento de Salud y Niños

Al igual que los motores SOHC, los diseños DOHC comparten las mismas desventajas fundamentales.

• La complejidad y el peso del motor aumentan con respecto a los diseños de leva de bloque. Los costos de diseño y fabricación también son más altos. En comparación con los diseños SOHC, los motores DOHC tienen un sistema de transmisión por cadena o correa más complejo. Esto reduce la confiabilidad general y aumenta los costos de mantenimiento.
• Al igual que con los diseños SOHC, la altura del motor DOHC aumenta y el peso total también suele ser mayor.

¿Qué es un motor Cam-in-Block?

La mayoría de los motores que impulsaron los automóviles estadounidenses construidos inmediatamente después de la Segunda Guerra Mundial eran diseños de leva de bloque. Estos usaban un único cambio de levas ubicado dentro del bloque del motor. Este camshift operaba las válvulas de algunos motores de cabeza plana populares.

Para los motores de válvulas en cabeza de alto rendimiento (OHV) (motores con válvulas ubicadas sobre las cámaras de combustión), el árbol de levas accionaba cada válvula a través de un sistema de grifos y palancas conocidos como balancines.

Ventajas de Cam-in-Bloc

Las principales ventajas de los sistemas de válvulas de bloque de leva son:

• Dichos sistemas eran simples y económicos de diseñar y fabricar.
• Han demostrado ser muy fiables.
• Los motores de leva en bloque tienen una altura total relativamente baja. Esto permite que los perfiles del capó se bajen, lo que puede ser útil para diseños de carrocería delgada.

Desventajas de Cam-in-Block

Los diseños de leva en bloque tienen varias desventajas, especialmente para los motores OHV:

• Las asignaciones de espacio para los elevadores a través del bloque del motor y para los balancines en la parte superior de la culata pueden dictar u obstaculizar la colocación de otros componentes.
• La geometría de la varilla de empuje y del balancín puede dar forma y tamaño ineficientes a las cámaras de combustión de la culata. presión.
• La masa (o peso) del mecanismo entre el árbol de levas y cada válvula introduce efectos de inercia que limitan la velocidad de operación de la válvula. A velocidades del motor muy altas, por ejemplo, más de 7000 revoluciones por minuto (RPM), es posible que las válvulas no se cierren por completo. Esto se llama flotador de válvula que siempre limitará la potencia del motor.
• Los taqués requieren pasajes a través del bloque del motor y las culatas de cilindros. Dichos pasajes pueden reducir el tamaño de las zonas de enfriamiento en el bloque del motor y las culatas de cilindros, lo que resulta en una pérdida de eficiencia de enfriamiento.
• Sería difícil proporcionar válvulas de sincronización variable independiente (VVT) tanto a las válvulas de admisión como de escape, lo que podría mejorar el rendimiento y la economía de combustible.

Algunos de los motores de muy alto rendimiento de la actualidad siguen siendo diseños de leva de bloque. Estos diseños pueden incluir alguna forma de sincronización variable de válvulas. Sin embargo, las variaciones de sincronización de las levas serían las mismas para las válvulas de admisión y escape, ya que estos motores solo tienen un árbol de levas.

¿Cómo sabes si tienes SOHC o DOHC?

Por lo general, puede abrir el capó de su automóvil y examinar la parte superior del motor. Una parte superior del motor delgada pero alta y una protuberancia distintiva frente a la rueda dentada de transmisión de la leva generalmente indicarán que hay un SOHC oculto debajo.

Un motor ancho y/o un techo con dos bisagras revelarán la presencia de una instalación DOHC. En caso de duda, una búsqueda en línea de la marca, el modelo, el año y el tamaño del motor de su automóvil debería proporcionar alguna aclaración al respecto.

¿Se puede cambiar SOHC a DOHC?

Tal cambio sería generalmente muy costoso. Sin embargo, algunas marcas y modelos de automóviles tienen opciones de motor similares en configuraciones SOHC y DOHC. Algunos modelos de Honda se adaptarán a este modelo.

Para modelos específicos, una culata SOHC se puede reemplazar con una culata DOHC. Y con la reprogramación adecuada de la unidad de control del motor (ECU) y los cambios en el sistema de asistencia del motor (así como algunas buenas habilidades de bricolaje), tal transición es ciertamente posible.