I design a singola camma in testa (SOHC) hanno il loro posto, ma se stai inseguendo la potenza, i doppi alberi a camme in testa (DOHC) sono il re indiscusso. Non solo producono più potere; mantengono la respirazione del motore in modo efficiente quando il contagiri sale sulla linea rossa. Si tratta di meccanica, fisica e di un trucco intelligente che alcuni produttori utilizzano per imitare l’induzione forzata.
Per capire perché DOHC governa il mondo degli alti regimi, devi guardare il treno di valvole. Il lavoro dell’albero a camme è brutale. Ruota i lobi, chiamati camme, che spingono fisicamente contro le valvole per aprirle. Le molle quindi chiudono le valvole. Questo ciclo avviene migliaia di volte al minuto. Se questo processo non è ottimizzato, il motore si soffoca a causa del proprio scarico o muore di fame.
Il vantaggio delle quattro valvole
Il principale vantaggio meccanico di un layout a doppia camma in testa è la semplicità di esecuzione per i progetti ad alto flusso. Con due alberi a camme posizionati sopra la testata, una bancata controlla le valvole di aspirazione mentre l’altra gestisce le valvole di scarico. Questa separazione rende notevolmente più semplice il montaggio di quattro valvole per cilindro anziché le tradizionali due.
Perché il conteggio delle valvole è importante? È tutta una questione di superficie.
Con quattro valvole, è possibile aprire un’area della sezione trasversale totale maggiore per il passaggio dei gas. Una maggiore quantità di aria che entra nel cilindro significa che è possibile bruciare più carburante, con conseguente maggiore potenza erogata. Allo stesso tempo, una più facile evacuazione dei gas di scarico significa che il motore spreca meno energia pompando fuori i gas esausti. A basse velocità, questa differenza potrebbe essere trascurabile. A regimi elevati, tuttavia, il motore muove enormi volumi d’aria. Una configurazione a due valvole semplicemente non può spostare abbastanza aria abbastanza velocemente da sostenere la potenza. La configurazione a quattro valvole garantisce che il motore respiri profondamente anche a 7.000 giri/min.
Guide di aspirazione sintonizzate: potenza libera
Alcuni produttori sfruttano ulteriormente il vantaggio delle quattro valvole, utilizzando lo spazio aggiuntivo per installare canali di aspirazione separati per ciascuna delle due valvole di aspirazione. È qui che l’ingegneria diventa interessante.
In genere progettano un corridore in modo che sia largo e corto per il massimo flusso d’aria grezzo. L’altro corridore è sintonizzato su una lunghezza specifica. Ecco la fisica in gioco:
Quando la valvola di aspirazione si apre, l’aria scorre nel cilindro. Quando la valvola si chiude, la colonna d’aria in movimento colpisce un muro e si ferma. Non svanisce semplicemente; si accumula, creando un’onda ad alta pressione che risale il canale di aspirazione. Quando quest’onda colpisce il plenum o il collettore di aspirazione, rimbalza lungo il tubo.
Se la guida viene tagliata alla lunghezza precisa, l’onda di pressione ritorna al cilindro esattamente mentre la valvola di aspirazione si apre per il ciclo successivo. Questo aumento di pressione forza più miscela aria-carburante nella camera. Il risultato? Più coppia e potenza senza aggiungere un turbocompressore o un compressore. È effettivamente un’induzione gratuita.
“Il design unico di un motore DOHC prevede quattro valvole per cilindro e canali di aspirazione ottimizzati, che aumentano significativamente le prestazioni ad alti regimi.”
Questa combinazione di maggiore flusso d’aria e regolazione delle onde di pressione è il motivo per cui si vedono motori DOHC nelle auto sportive e nelle berline ad alte prestazioni. Sono progettati per urlare. Il treno di valvole rimane stabile, il flusso d’aria rimane efficiente e il motore estrae ogni minimo potenziale dal carburante.
Non si tratta solo di avere due alberi a camme. Riguarda ciò che consentono quegli alberi a camme. La possibilità di montare quattro valvole modifica l’intero profilo di respirazione del motore. I corridori sintonizzati aggiungono uno strato di sofisticatezza che trasforma la presa d’aria di base in un sistema di rifornimento a pressione.
Quindi, quando senti un motore che gira ad alta velocità e suona forte, è probabile che un’unità DOHC tragga vantaggio da questi principi. Le valvole si aprono di più. L’aria si muove più velocemente. Le onde di pressione si allineano. Il motore produce potenza.
