Los diseños de árbol de levas en cabeza único (SOHC) tienen su lugar, pero si lo que busca es potencia, los árboles de levas en cabeza dobles (DOHC) son el rey indiscutible. No sólo generan más poder; mantienen el motor respirando eficientemente cuando el tacómetro sube a la línea roja. Todo se reduce a la mecánica, la física y un truco inteligente que algunos fabricantes utilizan para imitar la inducción forzada.
Para entender por qué el DOHC gobierna el mundo de las altas RPM, hay que observar el tren de válvulas. El trabajo del árbol de levas es brutal. Gira lóbulos, llamados levas, que empujan físicamente las válvulas para abrirlas. Luego, los resortes cierran las válvulas. Este ciclo ocurre miles de veces por minuto. Si este proceso no se optimiza, el motor se ahoga con su propio escape o se queda sin aire.
La ventaja de las cuatro válvulas
El principal beneficio mecánico de un diseño de doble árbol de levas en cabeza es la simplicidad de ejecución para diseños de alto flujo. Con dos árboles de levas encima de la culata, un banco controla las válvulas de admisión mientras que el otro maneja las válvulas de escape. Esta separación hace que sea mucho más fácil instalar cuatro válvulas por cilindro en lugar de las dos tradicionales.
¿Por qué es importante el recuento de válvulas? Se trata de superficie.
Con cuatro válvulas, puede abrir un área transversal total más grande para que fluyan los gases. Una mayor cantidad de aire que ingresa al cilindro significa que se puede quemar más combustible, lo que resulta en una mayor potencia. Al mismo tiempo, una evacuación de gases de escape más sencilla significa que el motor desperdicia menos energía bombeando los gases gastados. A bajas velocidades, esta diferencia puede ser insignificante. Sin embargo, a altas velocidades el motor mueve enormes volúmenes de aire. Una configuración de dos válvulas simplemente no puede mover suficiente aire lo suficientemente rápido como para mantener la potencia. La configuración de cuatro válvulas garantiza que el motor respire profundamente incluso a 7.000 RPM.
Corredores de admisión sintonizados: caballos de fuerza libres
Algunos fabricantes llevan la ventaja de las cuatro válvulas un paso más allá al utilizar el espacio adicional para instalar canales de admisión separados para cada una de las dos válvulas de admisión. Aquí es donde la ingeniería se vuelve interesante.
Por lo general, diseñan un corredor ancho y corto para lograr el máximo flujo de aire bruto. El otro corredor está sintonizado a una longitud específica. Aquí está la física en juego:
Cuando se abre la válvula de admisión, el aire ingresa al cilindro. Cuando la válvula se cierra de golpe, esa columna de aire en movimiento golpea una pared y se detiene. No simplemente desaparece; se acumula, creando una onda de alta presión que viaja de regreso al canal de entrada. Cuando esta onda golpea el pleno o el colector de admisión, rebota por el tubo.
Si el corredor se corta a la longitud precisa, esa onda de presión regresa al cilindro exactamente cuando la válvula de admisión se abre para el siguiente ciclo. Este aumento de presión fuerza a que entre más mezcla de aire y combustible en la cámara. ¿El resultado? Más torque y potencia sin agregar turbocompresor o sobrealimentador. Es efectivamente una inducción libre.
“El diseño único de un motor DOHC permite cuatro válvulas por cilindro y corredores de admisión sintonizados, los cuales aumentan significativamente el rendimiento a altas RPM”.
Esta combinación de mayor flujo de aire y ajuste de las ondas de presión es la razón por la que se ven motores DOHC en autos deportivos y sedanes de alto rendimiento. Están diseñados para gritar. El tren de válvulas se mantiene estable, el flujo de aire sigue siendo eficiente y el motor extrae todo el potencial del combustible.
No se trata sólo de tener dos árboles de levas. Se trata de lo que permiten esos árboles de levas. La posibilidad de montar cuatro válvulas cambia todo el perfil de respiración del motor. Los corredores sintonizados añaden una capa de sofisticación que convierte la entrada de aire básica en un sistema de combustible a presión.
Entonces, cuando escuche un motor acelerando a altas revoluciones y con un sonido agudo, es probable que se trate de una unidad DOHC que aprovecha estos principios. Las válvulas se abren más. El aire se mueve más rápido. Las ondas de presión se alinean. El motor genera potencia.
