¿Por qué eso importa?
Debido al hecho de que ambos diseños no siempre han estado en igualdad de condiciones a lo largo de la historia, un factor que influye en las personas es el estilo. ¿Quieren la sensación retro de un motor de varilla de empuje o quieren el matiz más moderno de un DOHC, por ejemplo? Con los motores OHC, esa sensación moderna es menos profunda que la sensación retro que obtendrías de los motores OHV porque todavía están en uso hoy en día y algunas compañías como Chevy y Dodge se apegan a ellos para sus autos deportivos.
La otra diferencia principal entre los 2 tipos de motores es el rendimiento. No es que un motor tenga necesariamente MÁS rendimiento que el otro. Más bien, las características de desempeño son simplemente diferentes, ofreciendo beneficios en ciertas áreas a expensas de otras. Luego está la capacidad de fabricación y el costo, que es de interés primordial para los propios fabricantes de automóviles y, hasta cierto punto, para el usuario final. La complejidad del motor, el peso, la facilidad de reparación y muchas otras consideraciones prácticas influirán en el diseño que desee para su automóvil.
¿Cómo se ve el OHC?
Primero, ¿qué son OHC y OHV?
OHC
En los motores de árbol de levas, ya sea en configuración en V o en línea recta, la leva que acciona las válvulas se encuentra directamente encima de dichas válvulas. La leva gira y los lóbulos empujan hacia abajo los vástagos de las válvulas, lo que hace que las válvulas se abran y luego se cierren cuando el lóbulo gira. Por supuesto, los resortes de válvula proporcionan la fuerza de retorno. Se utiliza una cadena o correa para acoplar las levas en cabeza al eje principal y, con bastante frecuencia, hay varias válvulas de admisión y escape por cilindro.
OHV
En los motores de válvulas en cabeza, solo hay 1 leva, ubicada entre la V de los bancos de cilindros opuestos. Los lóbulos de esta única leva en realidad empujan … «varillas de empuje». Las varillas de empuje son varillas largas que transmiten el desplazamiento lineal de las levas hacia arriba a los balancines cuando luego redirigen el movimiento hacia abajo para que las válvulas puedan abrirse en dirección hacia abajo. Los motores OHV casi siempre tienen solo 2 válvulas por cilindro, pero este no siempre es el caso.
¿Cómo se ve el OHV?
Comparación práctica de los diseños OHC y OHV: motor OHV vs OHC
Comencemos con el diseño de la leva superior. Dado que sus levas se colocan en la parte superior de los cilindros que accionan, la masa giratoria del sistema es menor pero el espacio de embalaje aumenta en el extremo superior porque obviamente tiene que haber espacio para las levas. En un diseño OHV, el pequeño rincón en forma de V entre los bancos de cilindros utiliza el espacio del motor de manera más eficiente, por lo que el motor puede ser más pequeño para una cilindrada determinada.
Los componentes del tren de válvulas OHV tienden a ser más baratos de fabricar que sus contrapartes OHC, pero también hay más partes móviles. Además, como las levas de un motor OHC están en la parte superior, la lubricación se convierte en una preocupación de diseño, mientras que la ubicación inferior de una leva de válvula superior la mantiene lubricada en todo momento. Luego está la cadena / correa de distribución necesaria para mantener la tensión y la sincronización de las levas superiores. Se necesita una cadena / correa más larga y se requieren tensores para engranar en una distancia más larga, lo que aumenta las preocupaciones de mantenimiento y confiabilidad con los motores OHC. Entonces, mientras que los motores OHV tienen más componentes de tren de válvulas, los motores OHC tienen más componentes relacionados con las levas y la sincronización de las levas.
Ejemplo de OHC Dyno: observe el par de torsión de gama alta
Comparación de rendimiento de OHC y OHV
Quizás las diferencias más notables en estos 2 diseños de motor que afectan el rendimiento son el número de válvulas y las limitaciones de RPM.
En un motor de válvulas en cabeza, las varillas de empuje contribuyen a una masa giratoria más grande, así como las varillas de empuje son miembros largos y delgados que pueden flexionarse bajo cargas transitorias abruptas. Vería cargas transitorias tan abruptas cuando el motor gira muy rápido y esta tendencia de las varillas a flexionarse debido a su inercia e incapacidad de permanecer rígidas mientras comunican cargas rápidas representa un peligro para el motor. Para operar un motor de este tipo de manera segura, la velocidad del motor debe limitarse a alrededor de 6000 RPM. A veces, la metalurgia mejorada y los componentes más livianos pueden permitir cierto margen de maniobra, como en el caso del LS3, donde las válvulas de vástago hueco permiten que el motor funcione hasta 6600 RPM porque las válvulas más livianas ofrecen menos resistencia a las varillas y balancines, pero en general, OHC siempre superará al OHV en la velocidad del motor, que es fundamental para el ajuste de gama alta y la maximización de la potencia.
Otra característica del diseño OHC es que la colocación de las levas en la parte superior permite más válvulas por cilindro. Las varillas de empuje y los balancines estorban y hacen que colocar más de 2 válvulas sea un desafío de ingeniería. Con solo 2 válvulas, el diámetro de la válvula está limitado por el tamaño del cilindro. Ser capaz de reducir el tamaño de las válvulas y tener más de ellas en realidad aumenta el área efectiva cubierta por las válvulas y esto se traduce en más flujo de aire, razón por la cual los motores OHC tienden a producir más torque y caballos de fuerza de alta gama. Sin embargo, no es una victoria clara, ya que el flujo adicional ofrecido por varias válvulas se produce a expensas de un flujo laminar mayor. Lo que quiero decir con esto es que las válvulas más pequeñas requieren cambios menos severos en la dirección del flujo alrededor de la válvula para que el aire sea menos turbulento. En un motor OHV, el aire tiene que fluir alrededor de una válvula de diámetro muy ancho y recircular en el otro lado, haciéndolo turbulento. La turbulencia anima a que el aire y el combustible se mezclen más completamente antes de la combustión, por lo que el diseño OHV ofrece ganancias en el par de baja potencia de forma natural mientras sufre en el extremo superior, donde el flujo absoluto es más importante que la eficiencia de mezcla.
Esto hace que elegir uno sobre el otro sea una cuestión de decidir cómo desea que se vea su curva de par y qué tipo de engranaje y potencia espera tener. Si tiene marchas más largas y mucha potencia, como lo haría en un muscle car, puede optar por el motor de varilla de empuje porque puede hacer un mejor uso de su par motor de gama baja. Si tiene muchas marchas más cortas y / o un motor más débil que está sintonizado para producir la mayor parte de su potencia en el extremo superior, el diseño OHC lo ayudaría, ya que puede acelerar más y fluirá mejor donde sus RPM tenderán a permanecer la mayor parte del tiempo. hora.
Otra pequeña diferencia entre los tipos de motores es que los motores con válvulas en cabeza tienen un centro de gravedad más bajo, debido a que la leva, el engranaje / cadena de distribución y las varillas de empuje están bajas en el motor. Los autos de alto rendimiento como el Corvette tienen un centro de gravedad muy bajo, lo que les da un excelente manejo, agarre y seguridad, lo que se debe en parte al motor.
Ejemplo de OHV Dyno (3800 sobrealimentado): observe el par de torsión bajo
Estilo
No sé si cuenta mucho, pero el OHV es la forma en que siempre se ha hecho en el pasado, incluidos los años 60 y 70, cuando todos esos hermosos muscle cars dominaban las carreteras. Tiene un largo historial de confiabilidad, por lo que no sorprende que la generación que creció en esa época mire hacia atrás a estos motores con buenos recuerdos y nostalgia. El diseño más simple y la «tendencia» a no incluir el desplazamiento a pedido y la basura de las válvulas variables le da al motor una personalidad retro, probada en el tiempo y «no morirá» que te encantará.
Entonces, ¿quién es el ganador? ¿OHC o OHV?
Bueno, probablemente puedas decir que soy del tipo OHV. Compré mi Camaro 2013 en parte porque el manual estaba acoplado al LS3, que es una varilla de empuje. Claro que si hubiera sido un motor DOHC como el Mustang Coyote, podría sacar más provecho de él por litro de cilindrada, pero es por eso que siempre voy a lo grande o voy a casa con varillas de empuje. La mejor manera de compensar un DOHC altamente afinado es con una enorme madre de OHV: D ¿Qué puedo decir? OHC … ¡pierdes!