Anar al contingut

Motor en arbre de levas en cap

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Archiu:BMWM30B30pl.JPG
Motor BMW M30 B30, mostrant el seu arbre de levas en cap simple (SOHC)

Un motor en arbre de levas en cap (també conegut com a motor OHC, per les sigles de la seua denominació en anglés: OverHead Camshaft; o com motor SOHC quan l'arbre de levas en senzill, o com motor DOHC quan l'arbre de levas és doble), tal com el seu nom indica, és un motor de pistón en el que l'arbre de levas es troba en la cap del cilindre, situat per damunt de la cámara.[1][2] Açò contrasta en els motors de vàlvules superiors (OHV), un disseny més antic a on l'arbre de levas es troba situat en el bloc del motor per baix de la cámara.[3]

Els motors d'arbre de levas en cap simple (SOHC) tenen un arbre de levas per cada bancada de cilindres, mentres que els motors de doble arbre de levas en cap (DOHC, també conegut com de "levas dobles"[4]) tenen dos arbres de levas per bancada. El primer automòvil de série en usar un motor DOHC va ser construït en 1910. L'us de motors DOHC va aumentar llentament des de la década de 1940, lo que va dur a que la majoria dels automòvils produïts a partir del començ de la década de 2000 incorporaren motors DOHC.

Disseny

[editar | editar còdic]
Culata d'un motor Fonda D15A3 OHC (1987)

En un motor d'arbre de levas en cap, l'arbre de levas es troba en la part superior del motor, situat per damunt de la cámara. Açò contrasta en les configuracions anteriors del motor de vàlvules en cap (OHV) i del motor de cap pla, en les que l'arbre de levas està ubicat en el bloc del motor. Les vàlvules dels motors OHC i OHV estan ubicades sobre la cámara en abdós casos; pero un motor OHV requerix varetes d'espente i balancines per a transferir el moviment des de l'arbre de levas fins a les vàlvules, mentres que en un motor OHC, les vàlvules són accionadas directament per l'arbre de levas.

En comparació als motors OHV en el mateix número de vàlvules, un motor OHC posseïx menys components somesos a moviments de balanceig, lo que reduïx l'inèrcia del tren d'accionament i l'efecte de surat de les vàlvules a altes velocitats de gir del motor (RPM).[1] Una desventaja és que el sistema utilisat per a accionar l'arbre de levas (generalment una cadena de distribució en els motors moderns) és més complex en un motor OHC.


L'atra ventaja principal dels motors OHC és que existix una major flexibilitat per a optimisar tant el tamany com l'ubicació i la forma dels ports d'admissió i escape, ya que es llibera l'espai que ocupen les varetes d'espente.[1] Açò millora el fluix de gas a través del motor, aumentant la potència d'eixida i l'eficiència del combustible.

Una desventaja dels motors OHC és que si es retira la culata, deu reiniciar-se la sincronisació de l'arbre de levas. Entre 1920 i 1940, els automòvils Morris i Wolseley en motors OHC varen sofrir problemes lligats a les fugues d'oli en els sistemes d'lubricación dels arbres de levas.[5] (págs.15-18)

Motor Triumph Dolomite Sprint SOHC, una disposició inusual en quatre vàlvules per cilindre (1973)

Arbre de levas simple

[editar | editar còdic]

La configuració més antiga del motor d'arbre de levas en cap és el disseny de arbre de levas en cap únic (SOHC).[1][6] Un motor SOHC té un arbre de levas per cada bancada de cilindres. Per lo tant, un motor recte té un únic arbre de levas. Un motor en V o pla que posseïx un total de dos arbres de levas (un per cada bancada de cilindres) és un motor d'arbre de levas en cap simple, i no deu confondre's en un motor de doble arbre de levas en cap.

Independentment del seu número, els arbres de levas generalment operen les vàlvules indirectament a través d'un balancín.[1][6]


La majoria dels motors SOHC tenen dos vàlvules per cilindre. No obstant, alguns motors, com el motor Triumph Dolomite Sprint de 1973 i el motor Fonda J Series V6 tenien una configuració SOHC en quatre vàlvules per cilindre. Açò es va conseguir en ubicar l'arbre de levas en el centre de la culata, en balancines d'igual llongitut accionando les vàlvules d'admissió i escape.[7] Esta disposició es va utilisar per a proporcionar quatre vàlvules per cilindre, a l'hora que es minimisava la massa del tren de vàlvules i s'optimisava el tamany general del motor.[8][9][10]

Arbre de levas doble

[editar | editar còdic]
1977 Suzuki GS550 DOHC motor de motocicleta (vista superior)

Un motor de doble arbre de levas en cap (DOHC o de "leva doble") té dos arbres de levas per bancada de cilindres,[1][2][6] un per a les vàlvules d'admissió i l'atre per a les vàlvules d'escape. Per lo tant, hi ha dos arbres de levas per a un motor recte i un total de quatre arbres de levas per a un motor en V o un motor pla. A voltes, un motor DOHC V es comercialisa com un motor de quatre levas; no obstant, els dos arbres de levas "adicionals" són el resultat de la disposició del motor en lloc de proporcionar un benefici en comparació a atres motors DOHC. Per a confondre encara més la terminologia, alguns fabricants de motors bessons plans i V-bessons SOHC (com Harley-Davidson, Riley Motors, Triumph i Indian) han segut comercialisats pels seus fabricants en el terme enganyós "motor de levas bessones".

La majoria dels motors DOHC tenen quatre vàlvules per cilindre; no obstant, alguns motors DOHC tenen dos vàlvules per cilindre, com el motor Alfa Romeo Twin Cam, el motor Jaguar XK6, el primer motor Ford I4 DOHC i el motor Lotus-Ford Twin Cam.[6]


L'arbre de levas generalment opera les vàlvules directament a través d'un taqué. Un disseny DOHC permet un àngul més ampli entre les vàlvules d'admissió i escape que en els motors SOHC, lo que millora el fluix de gas a través del motor. Un benefici adicional és que la bugia es pot colocar en l'ubicació òptima, lo que a la seua volta millora l'eficiència de la combustió.[6]

Components

[editar | editar còdic]

Correja o cadena de distribució

[editar | editar còdic]
Correja dentada de goma durant la seua instalació

El cigonyal impulsa la rotació dels arbres de levas. Molts motors de el XXI usen una correja dentada feta de caucho i kevlar per a impulsar l'arbre de levas.[1][6][11] Les correges de distribució són econòmiques, produïxen un soroll mínim i no necessiten lubricación.[12](p93) Una desventaja de les correges dentadas és la necessitat de reemplaçar-les regularment;(pág. 94) la vida útil recomanada de la correja generalment està entre aproximadament Error de Lua en Módulo:ConvertirAux en la llínea 469: attempt to perform arithmetic on local 'l' (a nil value)..(págs. 94-95)[13](pág. 250)

La primera aplicació automotriz coneguda de correges dentadas per a accionar arbres de levas en cap va ser l'automòvil de carreres Devin-Panhard especial de 1953, construït per a la série de carreres modificades SCCA H en els Estats Units.[14](pág. 62) Estos motors es varen basar en motors plans bessons Panhard OHV, que es varen convertir en motors SOHC utilisant components de motors de motocicletes Norton.(pág. 62) El primer automòvil de producció en usar una correja de distribució va ser el cupé compacte Glas 1004 de 1962.[15]


Un atre método d'accionament de l'arbre de levas comunament utilisat en els motors moderns és una cadena de distribució, construïda a partir d'una o dos files de cadenes de rodells de metal.[1][6][11] A principis de la década de 1960, la majoria dels dissenys d'arbres de levas en cap d'automòvils de producció usaven cadenes per a accionar els arbres de levas.[5](pág. 17) Les cadenes de distribució generalment no requerixen tongada a intervals regulars; no obstant, tenen la desventaja de que són més sorolloses que les correges de distribució.[13](pág. 253)

Tren d'engranages

[editar | editar còdic]

En motors diésel d'arbre de levas en cap en usats en camions pesats s'ampra comunament el sistema de tren d'engranages entre el cigonyal i l'arbre de levas.[16] És una disposició menys freqüent en els motors OHC per a camions llaugers i per a automòvils.[1]

Atres sistemes d'accionament de l'arbre de levas

[editar | editar còdic]
Motor de motocicleta Norton en arbre de levas accionado per un eix cònic


Varis motors OHC fins a la década de 1950 usaven un eix en engranages cònics per a impulsar l'arbre de levas. Eixemples d'automòvils són el Maudslay 25/30 (1908-1911),[17][18] el Bentley 3 Litros,[19] o el MG Midget (1929-1932), i de motocicletes la série Velocette K (1925-1948),[20] la Norton International (1931-1957) i la Norton Manx (1947-1962).[21] En temps més recents, els motors Ducati Single (1950-1974),[22] Ducati L-twin (1973-1980), Kawasaki W650 (1999-2007) i Kawasaki W800 2011-2016 han utilisat eixos cònics.[23][24] El Crosley de quatre cilindres va ser l'últim motor d'automòvil en usar el disseny de la torre de l'eix per a accionar l'arbre de levas, de 1946 a 1952; els drets del motor Crosley varen ser comprats per algunes companyies diferents, incloent General Tire en 1952, seguida per Fageol

en 1955, Crofton en 1959, Homelite en 1961 i Fisher Pierce en 1966. En acabant de que Crosley va tancar les portes de la seua fàbrica, es va continuar produint el mateix motor durant varis anys més.

En l'automòvil de lux Leyland Eight (1920-1923) construït en el Regne Unit, es va utilisar una transmissió d'arbre de levas en tres jocs de bielas i varetes en paralel.[25][26] Un sistema similar es va utilisar en el Bentley Speed Six (1926-1930) i en el Bentley 8 Litros (1930-1932).[27] Molts models del NSU Prinz (1958-1973) varen utilisar un sistema de dos barres en contrapeso en abdós extrems.[5](pág. 16-18)


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 Hillier, V.A.W. (2012). «2», Fundamentals of Motor Vehicle Technology, 6th edició, Nelson Thornes Ltd. ISBN 9781408515181.
  2. ↑ 2,0 2,1 Stoakes; Sykes, {{{nom2}}}; Whittaker, Catherine (2011). «3», Principles of Light Vehicle maintenance & repair, Babcock International Group and Graham Stoakes, pp. 208–209. ISBN 9780435048167.
  3. ↑ «[1]». Consultat el 20 de setembre de 2018 (en en-US).
  4. ↑ Harley-Davidson Twin Cam engine, Fiat Twin Cam engine, Alfa Romeo Twin Cam engine, Quad 4 engine, Lotus-Ford Twin Cam
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 Motor Sport.Teesdale Publishing.London, UK:XL(1)
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 «SOHC vs DOHC Valvetrains: A Comparison». www.paultan.org. Driven Communications Sdn Bhd. Consultat el 29 d'agost de 2012.
  7. ↑ Motor Sport.London, UK:86(6)ISSN 0027-2019.Consultat el 29 de març de 2015.
  8. ↑ Cycle World.Hachette-Filipacchi Magazines.40(11)ISSN 0011-4286.Consultat el 2 de giner de 2015.
  9. ↑ «How It Works: Fonda Unicam® Engines». www.honda.com. Archivat des d'el original, el 22 de febrer de 2014. Consultat el 2 de giner de 2015.
  10. ↑ «2010 Fonda VFR1200A First Ride». www.moto123.com. Archivat des d'el original, el 2 de giner de 2015. Consultat el 2 de giner de 2015.
  11. ↑ 11,0 11,1 «Donen's motorcycle 'Cam Drives'». www.dansmc.com. Consultat el 29 d'agost de 2012.
  12. ↑ Popular Mechanics.Hearst.New York, NY US:170(6)ISSN 0032-4558.Consultat el 1 de març de 2015.
  13. ↑ 13,0 13,1 Dorries, Elisabeth H. (2005). TechOne: Automotive Engine Repair, Clifton Park, NY US: Thompson Delmar Learning. ISBN 1-4018-5941-0.
  14. ↑ Pastura, Harold W.; Brinker, {{{nom2}}} (2004). Vintage American Road Racing Cars 1950-1969, St. Paul MN US: MotorBooks International, p. 62. ISBN 0-7603-1783-6.
  15. ↑ Norbye, Jan P. (1984). «Expanding on Excellence: The 5-Séries and 3-Series», BMW - Bavaria's Driving Machines, Skokie, IL: Publications International, p. 191. ISBN 0-517-42464-9.
  16. ↑ Bennett, Siguen (1 de giner de 2014). Modern Dièsel Technology: Dièsel Engines, Stamford, CT US: Cengage Learning, pp. 88–89, 362. ISBN 978-1-285-44296-9. «In most commercial dièsels, OHCs llaure gear-driven.»
  17. ↑ Motor Sport.Teesdale Publishing.London, UK:XLVIII(8)Consultat el 6 de febrer de 2015.
  18. ↑ Culshaw, David; Horrobin, {{{nom2}}} (2013). «Maudslay», The Complete Catalogue of British Cars 1895 - 1975, i-book edició, Poundbury, Dorchester, UK: Veloce Publishing, p. 210. ISBN 978-1-845845-83-4.
  19. ↑ Norbye, Jan P. (1981). The complete handbook of automotive power trains, Tab Books, p. 318. ISBN 0-8306-2069-9.
  20. ↑ Cycle World.43(3)ISSN 0011-4286.Consultat el 7 de giner de 2015.
  21. ↑ Wilson (1995). «The A-Z of Motorcycles», The Encyclopedia of the Motorcycle, London, UK: Dorling Kindersley, p. 144. ISBN 0-7513-0206-6.
  22. ↑ Walker, Mick (2003). «4 Engine», Ducati Singles Restoration, St. Paul, MN US: Motorbooks International, p. 48. ISBN 0-7603-1734-8.
  23. ↑ «2015 W800». www.kawasaki.eu. Archivat des d'el original, el 10 de novembre de 2022. Consultat el 19 de decembre de 2019.
  24. ↑ «[2]».
  25. ↑ Plantilla:Palés USPTO
  26. ↑ Motor Sport.L(3)Consultat el 3 de giner de 2015.
  27. ↑ (2009).The International Club for Rolls-Royce & Bentley Owners Desk Diary 2010.Faircount.Tampa, FL USA:
    27, 32.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Motor_en_arbre_de_levas_en_cap&oldid=905526»