¿Que es un motor SV, OHV, SOHC y DOHC…?

Los sistemas de distribución de los automóviles se clasifican teniendo en cuenta la ubicación del árbol de levas. Hasta los años ochenta el árbol de levas estaba ubicado en el bloque del motor. En  la actualidad se puede decir que la totalidad de los motores tiene el árbol de levas montado en la cabeza del cilindro. Las válvulas se pueden ubicar de dos formas, lateral o en la culata. De acuerdo a la ubicación se han clasificado en:

Sistema SV

También se le denomina de válvulas laterales, en este sistema la válvula se ubica de forma lateral al cilindro, dentro del bloque del motor. El mando de la válvula se realiza a través del árbol de levas que se encuentra también dentro del motor. No se utiliza en diseños recientes debido a que obliga a que la cámara de compresión sea más grande y las válvulas por el espacio más reducidas.

Sistema OHV

Las siglas OHV significan Over Head Valves, válvulas sobre la cabeza, tiene las válvulas en la cabeza y utilizan varillas para mover los balancines, teniendo en cuenta que el árbol de levas se encuentra debajo del pistón.  En este sistema la transmisión el movimiento del cigüeñal al árbol de levas se realiza directamente, a través de piñones, o con la interposición de un tercer piñón, también se realiza a través de una correa corta. La ventaja de este sistema es que la transmisión de movimiento entre el cigüeñal y el eje de levas necesita un mantenimiento nulo. La desventaja viene dada por el elevado número de elementos que componen este sistema para compensar la distancia existente entre el árbol de levas y las válvulas. Este inconveniente influye sobre todo a altas revoluciones del motor, lo cual supone un límite en el número de revoluciones que estos motores pueden llegar a alcanzar. Este sistema se ve muy influenciado por la temperatura del motor, lo que hace necesario una holgura considerable en los impulsadores.

Sistema OHC - ¿Qué significa?

Over Head Camshafts  (árbol de levas en la culata), a diferencia de los motores OHV, estos llevan el árbol de levas en la culata, sobre los pistones, el árbol de levas actúa directamente sobre las válvulas, sin varillas u otros elementos. La ventaja de este sistema es que se reduce considerablemente el número de elementos entre el árbol de levas y las válvulas por lo que la apertura y el cierre de las válvulas es más precisa y más rápida. Esto trae consigo que los motores puedan alcanzar mayor número de revoluciones. Tiene la desventaja de complicar la transmisión de movimiento del cigüeñal, ya que se necesitan correas o cadenas de distribución de mayor longitud, que con el uso se van desgastando en mayor medida, necesitando más mantenimiento. Este sistema es en general más caro y complejo pero resulta mucho más efectivo y se obtiene un mayor rendimiento del motor. Dentro del sistema OHC existen dos variantes (SOHC y DOHC)

Sistema SOHC - ¿Qué significa?

Significa Single OverHead Camshafts (árbol de levas en la cabeza simple) esta disposición usa un árbol de levas ubicado en la culata, opera las válvulas de admisión y de escape del motor se pueden eliminar los balancines, accionando las válvulas directamente a través de impulsadores de disco o hidráulicos. La mayor ventaja de esta disposición es que se reduce el costo de construcción y se disminuyen el numero de piezas móviles.

Los motores SOHC, no tienen tanto rendimiento, es decir generan un menor par motor y por lo tanto una menor potencia que los DOHC, aún cuando el resto del motor sea idéntico.

DOHC

Las siglas DOHC significan Dual OverHead Camshafts, doble árbol de levas en la cabeza, que pueden accionar 3, 4 o hasta 5 válvulas por cilindro.  Para el caso de cuatro cilindros se podría hablar  de 16 válvulas, cuatro válvulas por cilindro o en uno de 6 cilindros un DOHC de 24 válvulas.

¿Qué es un Motor DOHC?

Hemos visto estas siglas en muchos de los motores de los autos que hemos mostrado en Pruebaderuta.com, en conjunto con las características del motor de los vehículos.

Las Siglas DOHC hacen referencia al tipo de accionamiento de las levas de un motor de explosión, y están tomadas de la expresión inglesa "Double OverHead Camshaft", que quiere decir, Doble Árbol de Levas en Cabeza. Es decir, se trata de motores con 2 árboles de levas sobre la culata, uno de ellos para accionar las levas de admisión y otro para accionar las válvulas de escape.

Esta sofisticación técnica de utilizar 2 árboles de levas en la culata, que saltó de los motores de automóviles deportivos a partir de los años 80 a los turismos, mejoraba sensiblemente el rendimiento de los motores SOHC "Single OverHead Camshaft", que disponen de un único árbol de levas para abrir y cerrar todas las válvulas, tanto las de admisión como las de escape.

Esta es la tendencia en la construcción de los motores en la actualidad, acompañados de sistemas de control variable en las válvulas y en algunos casos de turbo. No es algo que se hayan inventado ahora mismo, esta disposición valvular también se conoce como Twin Cam, para los que recuerdan muchos autos desde los años 80s ya existían con este diseño, aunque estaba restringido  a los motores de marcas de prestigio como (Ferrari, Alfa Romeo, Jaguar, etc.) hasta que Fiat lo popularizó con el motor FU del Fiat 124 y el SEAT 1430.

Funcionamiento de la distribución del motor

Conviene recordar los principios básicos del motor de combustión interna de cuatro tiempos, el motor más utilizado en la actualidad. Se llama así porque su ciclo consta de cuatro fases:

Admisión: el motor aspira el aire y lo mezcla con el combustible. Esto ocurre cuando el pistón baja para dejar espacio a la entrada de aire a través de las válvulas de admisión abiertas.

Compresión: El motor comprime la mezcla de combustible y aire. Esto ocurre cuando el pistón se mueve hacia arriba y las válvulas se cierran, creando una cámara sellada.

Encendido: la mezcla se enciende mediante una chispa en los motores de gasolina y gas o mediante alta presión en los motores diesel. Esto provoca una explosión o expansión del gas, que empuja el pistón hacia abajo.

Escape: el pistón es empujado hacia arriba por el movimiento circular del cigüeñal y las bielas. Esto permite que los gases de escape salgan por las válvulas de escape, que ahora están abiertas. De este modo, la cámara de combustión está preparada para iniciar de nuevo el ciclo.

Como se ve en varias partes de este ciclo, las válvulas se abren y se cierran para hacer funcionar el motor. Si estos movimientos no están bien sincronizados, pueden causar daños muy graves. Por ejemplo, si se deja una válvula abierta cuando el pistón está en su punto máximo, el motor sufre daños que son muy costosos de reparar. Tanto es así que a menudo resulta más barato comprar un nuevo motor o simplemente sustituir el coche.

La sincronización debe, por tanto, coordinar el movimiento del árbol de levas, que acciona las válvulas, con el movimiento del cigüeñal conectado a los pistones. Nada interfiere en el cilindro y su trabajo se realiza en el momento adecuado. Sólo para explicar los diferentes tipos de trenes de válvulas, que se pueden agrupar de diferentes maneras: por la disposición de las válvulas y los árboles de levas, por el número de árboles de levas, por la forma de accionar las válvulas y por el elemento de control que lo sincroniza todo.

Clasificación de la distribución de un motor

Según el accionamiento de las válvulas

El tren de válvulas también puede clasificarse según la forma en que las válvulas son accionadas por el árbol de levas. Como su nombre indica, se trata de un árbol de levas con levas, que no son más que protuberancias que empujan las válvulas para abrir el canal. Sin embargo, esta conexión tiene otro intermediario:

Taqués

En los motores con distribución en cabeza, las levas empujan contra los taqués hidráulicos fijados a las válvulas. Sirven para reducir el desgaste y son esencialmente un simple taqué de material de baja fricción. Como en los motores de válvulas en cabeza el árbol de levas está más alejado de las válvulas, las varillas de empuje están situadas en la parte inferior de las válvulas. En el otro lado suelen estar los balancines, que acaban llegando a las válvulas.

Balancines

Las levas accionan los balancines, que a su vez accionan las válvulas. En los motores con árbol de levas en cabeza, se utilizan cuando el árbol de levas no está directamente encima de las válvulas y el movimiento debe transmitirse en distancias cortas. Esto es especialmente necesario en un motor con un solo árbol de levas, que debe accionar las válvulas de admisión por un lado y las de escape por otro.

Puede ser un balancín o un brazo oscilante. En el primer caso, el eje está en el centro y actúa como un balancín: la leva ejerce una fuerza que levanta un lado y el otro baja y empuja la válvula. En el segundo caso, el eje está en un extremo y la leva golpea el centro, de modo que la parte no conectada al eje cae y abre la válvula.

Según el mando de la distribución

Esta es la clasificación más conocida de los tipos de sistemas de cronometraje. Suelen denominarse de accionamiento por correa o por cadena. También hay un tercer tipo, que funciona mediante engranajes.

Distribución por cadena

La cadena de distribución es mucho más resistente al desgaste que la correa, por lo que no es necesario mantenerla durante toda la vida del motor. Sólo si el coche tiene un kilometraje muy elevado debería ser sustituido o al menos revisado.

Como cualquier otro componente del coche, también puede deteriorarse debido a un uso inadecuado o a defectos de fabricación. Si se estira demasiado o se rompe, los daños del motor serán muy graves y requerirán reparaciones costosas.

Distribución por ruedas dentadas

Si la distancia entre el cigüeñal y el árbol de levas es pequeña, como en los motores de válvulas en cabeza, no se necesita una cadena o correa. Un segundo piñón es suficiente para asegurar el movimiento. Este sistema es más típico de los motores más antiguos.

Algunos motores modernos también utilizan engranajes. Al tratarse de motores de levas en cabeza, la distancia entre el eje y el cigüeñal es mayor, por lo que hay que montar más marchas. En estos casos, hay que tener en cuenta que, con un número par de engranajes, los engranajes del cigüeñal y del árbol de levas giran en direcciones opuestas. Por ello, suelen tener tres marchas.