Voglio conoscere le configurazioni SOHC e DOHC. Su quali fattori un costruttore di motori decide di scegliere SOHC o DOHC, cosa devo scegliere? DOHC o SOHC?
Per chi non lo sapesse, SOHC e DOHC si riferiscono a:
Una camma si riferisce ad un “albero a camme” o alla cosa che va a sbattere nella notte. La camma ha un “bump” o “gobba” al suo interno che aziona le valvole che permettono l'ingresso e l'uscita dell'aria dal cilindro del motore al momento giusto, in modo che il motore funzioni correttamente.
Per quanto riguarda le configurazioni stesse, nelle configurazioni SOHC, l'albero a camme è posizionato sopra la testa. Ecco un esempio:
La ruota a destra dell'immagine è quella su cui viaggia la cinghia a camme. Questa ruota è fissata alla camma stessa. La camma, quindi aziona i bilancieri che si vedono puntati su entrambi i lati della testa. Questo è un esempio di una 3-valvola per ogni testata (2-intake e 1-exhaust per cilindro). La 2-valvola per cilindro è una configurazione molto più diffusa.
Ecco un esempio di un DOHC:
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In questo esempio, si possono vedere due alberi a camme separati che si trovano in cima alla testa. Per le teste DOHC, le camme possono essere legate insieme con una catena corta, quindi avere una catena/cinghia separata che aziona le camme, oppure possono avere una sola catena/cinghia che fa funzionare il tutto. I motori DOHC hanno di solito una configurazione di 2 valvole di aspirazione e 2 di scarico per cilindro, ma in alcuni casi come la configurazione Volkswagen-Audi Group (VAG) utilizza una valvola a 5 valvole per cilindro (3 di aspirazione e 2 di scarico). Nella maggior parte dei casi, la camma aziona direttamente la valvola senza l'uso di un bilanciere (può avere o meno un “sollevatore” tra la camma e la valvola).
L'intero scopo di avere configurazioni OHC è quello di eliminare un'altra forma di azionamento della valvola, quella delle aste di spinta che si trova nella Over Head Valve (OHV), che si trova nella maggior parte delle configurazioni V8 americane (Ford usa una versione OHC per i suoi motori). Le configurazioni OHV utilizzano un albero a camme centrale (centrale al blocco motore), e azionano le valvole attraverso l'uso di sollevatori, aste di spinta e bilancieri. La configurazione OHC elimina la maggior parte di tutto ciò per la riduzione della massa nel treno valvole. Questa riduzione di massa di solito significa che il motore può funzionare in modo più sicuro e pulito a regimi più elevati grazie a minori pressioni inerziali sul treno valvole. Inoltre, poiché si tratta più di un azionamento diretto delle valvole, c'è meno flessione (dovuta alle aste di spinta) e si verifica un azionamento più accurato delle valvole. Il compromesso è che le cinghie / catene / guide che controllano tutto questo di solito si usurano per un periodo di tempo ben prima della fine della vita del motore (EOL), dove come su un motore OHV, il treno valvole e la catena di distribuzione di solito durano fino a quando il motore è usurato. La configurazione OHC è molto più complessa di quella OHV in quanto ci sono più parti che possono andare a male, che possono causare conseguenze catastrofiche in caso di guasto. I motori OHC sono di solito “motori ad interferenza”, il che significa che le valvole e i pistoni occupano lo stesso spazio in tempi diversi. Se la cinghia/catena a camme si guasta, le valvole smettono di muoversi, ma i pistoni non lo fanno (subito). Il pistone si sposta verso l'alto nelle valvole e di solito distrugge le valvole e l'intero gruppo testa. È imperativo che la manutenzione della cinghia/catena a camme venga effettuata in tempo. Non ci sono segnali di avvertimento (senza smontare il motore) per dirvi quando è usurato, quindi seguire l'intervallo di sostituzione del costruttore è molto importante.
Come discusso, i motori DOHC hanno di solito più valvole per cilindro rispetto alle versioni SOHC. Di solito hanno anche meno parti coinvolte (la maggior parte dei DOHC azionano direttamente le valvole, dove i SOHC di solito hanno i bilancieri). Più valvole significa che il motore può aspirare e scaricare più gas dal motore. Pensate ad un grande cerchio, diciamo uno che è di 4" di diametro (o diciamo 10cm per voi gente di metrica indisciplinata là fuori). Quanti cerchi da 2" (5cm) si possono inserire al suo interno? La risposta è due. Ora prendete lo stesso cerchio da 4" e inserite al suo interno cerchi da 1,5". Il numero si aggira intorno a quattro. Un cerchio da 4" ha un'area di 12.57in/sq. Un cerchio da 2" ha l'area di 3,14 in/sq, e quindi due di questi equivarrebbero a 6,28 in/sq. Con il cerchio da 1,5", il tuo totale sarebbe di 7,07 in/sq. (Nota: anche se non sono sicuro che quattro possano stare esattamente nel cerchio, l'esempio è valido per scopi educativi). Ora immaginate che questi cerchi siano le valvole nella testa del cilindro. Più valvole si possono inserire nella testa, maggiore è la superficie che si può coprire. La maggiore superficie permette un maggiore flusso d'aria/scarico in entrata e in uscita dal cilindro. Questo dà al motore una possibilità di migliorare l'efficienza volumetrica o VE (fondamentalmente quanto bene il cilindro si riempie della miscela aria/benzina). Questo permette di ottenere maggiori prestazioni dal motore.
I produttori potrebbero scegliere SOHC rispetto ai motori DOHC a causa dei costi di progettazione e produzione. Potrebbero scegliere i motori DOHC piuttosto che SOHC per l'aspetto delle prestazioni. Sono sicuro che ci sono altre ragioni.
Cosa dovreste fare? Questo sito non è davvero per averti dato la mia opinione su ciò che dovresti scegliere. Fondamentalmente vi direi di trovare veicoli che rientrino nei vostri obiettivi di costo e di prestazione. Selezionate diverse versioni di ciascuno di essi, provateli e poi decidete voi stessi. Entrambe le versioni OHC hanno un programma di manutenzione che dovrebbe essere rispettato impunemente. A parte questo, divertitevi!
SOHC è a singolo albero a camme in testa, DOHC è per doppio albero a camme in testa.
DOHC è stato introdotto per migliorare l'efficienza volumetrica di un dato motore, prestandosi ad una maggiore potenza. Ultimamente il DOHC è più utilizzato rispetto allo SHOC come prima scelta per la facilità d'uso della fasatura variabile delle valvole che porta ad un maggiore controllo delle emissioni.
SOHC, o Single OverHead Cam, significa che avete un solo albero a camme che lavora sia la valvola di aspirazione che quella di scarico. DOHC, o Double OverHead Cam, significa che avete due alberi a camme separati, uno per le valvole di aspirazione e uno per le valvole di scarico.
Inoltre, i motori SOHC hanno solo 2 valvole per cilindro, una di aspirazione e una di scarico. I DOHC hanno 4 valvole, due di aspirazione e due di scarico. Ciò significa che si può fare una maggiore messa a punto del motore perché si ha più controllo su quanto e quando l'aria entra ed esce dal motore.
Per quanto riguarda il motore da utilizzare: I motori SOHC sono MOLTO più economici e facili da manutenere, ma non hanno le stesse prestazioni o l'efficienza del DOHC. Quindi un DOHC è “migliore”, ma il SOHC è più economico.
FYI: quando si sente parlare di un'auto con “quad camme”, significa che è un V6 o V8 (o 10, 12, ecc.) con due file di banchi cilindri, ciascuno con DOHC.