Valvulas: Anticuado o moderno?
Tomado de www.motor.com.co
OHC, DOHC, SOHC, Quadcam y Twincam, entre otros, son siglas o términos que despiertan mucha curiosidad en los automóviles. Aprenda qué hacen las válvulas y los ejes de levas.
Las válvulas, el árbol o eje de levas, son fundamentales para el funcionamiento de un motor. A su vez, son de las partes que más generan inquietudes mecánicas por parte los lectores de Vehículos por lo complejo de su accionar. A continuación el editor de esta Sección y director de la revista Motor, José Clopatofsky, desvela los secretos de estas interesantes piezas de la mecánica automotriz.
1.- ¿Qué función cumplen las válvulas en un motor?
Las válvulas controlan la admisión de la mezcla y la salida de los gases quemados, además de que en un momento del ciclo del motor, cierran la cámara para que se produzca dentro de ella la compresión y la combustión. En los motores de cuatro tiempos, son piezas mecánicas con sus movimientos y accesorios. En los de dos tiempos, son toberas o conductos que destapa el pistón en su carrera de ascenso y descenso en los cilindros.
2.- ¿Qué función cumple el eje o árbol de levas?
Como las válvulas tienen que abrir en un momento exacto para facilitar la entrada de la mezcla, luego estar cerradas en la fase de trabajo y abrir al expulsar los gases por el escape, necesitan un mecanismo que las active oportunamente y éste es un eje con lóbulos excéntricos colocados en sitios precisos que abren la válvula en los grados de giro del motor que toca, la dejan en reposo el tiempo justo y tienen la salida abierta de la misma manera.
3.- ¿Qué significan las siglas DOHC y SOHC?
Lo primero que hay que definir es OHC, que quiere decir "Overhead Camshaft". Este se refiere a que el eje de levas va montado en la parte superior de la culata. En los motores de generaciones anteriores el eje solía ir en el bloque y movía las válvulas a través de un mecanismo con varillas y balancines menos eficiente y más frágil.
4.- ¿Cuál es la diferencia entre los motores DOHC y SOHC?
SOHC es lo mismo respondido en la pregunta anterior: un eje de levas en la culata (Single Overhead Camshaft) y DOHC se refiere a dos ejes de levas en la culata (Double Overhead Camshaft), mecanismo que divide en dos ejes el trabajo: uno se encarga de las válvulas de admisión y el otro, de las de escape.
5.- ¿Cuál de los dos es más eficiente?
La eficiencia de un motor es la suma de muchos parámetros, más allá de cuántos ejes de levas tenga o cuántas válvulas manejen por cilindro luego a este punto específico no se le puede atribuir de manera exclusiva este parámetro. Pero la norma es que mientras más facilidad de ingreso de mezcla haya a las cámaras, hay mayor rendimiento y entonces un motor con más válvulas, al menos de admisión por cilindro, debe rendir más que el de válvulas sencillas. Pero hay que tener en cuenta que con un solo eje de levas (SOHC) se pueden manejar sistemas multivalvulares. Luego en la cantidad de ejes no está la gran diferencia sino en el número de válvulas.
6.- ¿Por qué unos motores son de 8 y otros de 16 válvulas?
No es cierto. Eso se debe contar por cilindros y hablar de 8 válvulas, se refiere a un motor tradicional de cuatro cilindros con dos válvulas por cámara. Si hablamos de 16 válvulas, usualmente nos referimos a un motor de 4 cilindros con dos de entrada y dos de salida. Pero también los hay de 12 válvulas, dos de admisión y una de escape. Es incorrecto aunque generalizado hablar de 16 válvulas pues un motor V8, que tenga 4 válvulas por cilindros, es un 32 válvulas y su funcionamiento es idéntico a un "16V".
7.- ¿Qué es Quadcam?
Lo mismo que DOHC, pero aplicado a otros bloques de motor, por ejemplo los que tienen los cilindros dispuestos en V con culatas separadas en cada banco que entonces tienen dos ejes en cada una y suman cuatro en el total del motor. Pero hacen el mismo papel, es sólo cuestión de alojamientos y disposición.
8.- ¿Un motor de sólo dos válvulas por cilindro es anticuado con respecto al multivalvular?
No necesariamente. Puede haber motores de dos válvulas que andan mejor que uno de de entradas múltiples, dependiendo de otros parámetros. Por ejemplo, los motores V8 americanos suelen ser de válvulas sencillas e inclusive así los corren en Nascar. Eso no es cuestión de modernidad porque motores con ejes en las culatas y multivalvulares existen desde hace más de un siglo. Lo que pasa es que es un mecanismo más costoso de fabricar y solamente se implementa cuando se busca el máximo de eficiencia de un motor.
9.- Pero hoy todos los motores son multivalvulares, luego quiere decir que los otros son obsoletos de alguna manera?
No. Lo que sucede es que los parámetros que se exigen hoy para consumo y emisiones son mucho más severos y difíciles de cumplir por lo cual los diseñadores de motores deben recurrir a todos los elementos posibles para lograr más potencia, más torque y mejor combustión. Para ello poner en un motor más válvulas de entrada, les ayuda muchísimo pues la admisión es más fácil.
10.- ¿Hay motores con más de cuatro válvulas por cilindro?
Sí. Algunas máquinas de alto rendimiento y muy complejas han tenido tres válvulas de entrada y dos de salida pero no son prácticos de fabricar ni de asistir por lo cual hoy la norma es dos y dos. Así son los motores de la Fórmula 1.
11.- ¿Es cierto que los de 16 válvulas consumen más gasolina?
Haciendo salvedad que "16 válvulas" son sólo de cuatro cilindros, hay que decir que mientras más aire ingrese al motor, más combustible se debe agregar. Esa proporción es invariable luego sí hay mayor consumo. Pero la contraprestación es que, como hay más caballos el fabricante tiene más alternativas para lograrlos u usarlos. Por ejemplo, bajar la cilindrada del motor y ofrecer el mismo rendimiento (un caso es la reciente Hyundai I35 que tiene motor más chico que la precedente Tucson y andan igual). O bien, hacer el vehículo más grande y pesado con lo cual ofrece más espacio o confort. Otra opción es hacer mapas para el computador en los cuales el uso de esos caballos sea mucho más eficiente y se requiera menos cantidad de acelerador para mover el carro con lo cual hay economía.
12.- ¿Eso cómo lo percibe el usuario?
Ese "mapeo del motor" y el diseño coherente de otros componentes de la admisión en especial, se orienta a buscar mucho mayor torque o respuesta del motor en bajas revoluciones de tal forma que el conductor no tenga que usar tanto acelerador para arrancar ni en las retomas de las aceleraciones y así ahorra gasolina. Los motores de hoy son mucho más dóciles y elásticos, arrancan más fácil en el tráfico y se están complementando con cajas de velocidades con mayor número de relaciones para que haya un escalonamiento mucho más estrecho y el carro no quede "colgado" nunca al acelerar.
13. O sea, en el futuro ¿todos los motores serán multivalvulares?
El futuro verdadero es que serán multivalvulares pero no dependerán de ejes de levas que serán reemplazados por actuadores electromecánicos y controlados por computador.
Tomado de www.motor.com.co
...no me cuadra mucho eso...
