Quero saber as configurações SOHC e DOHC. Em que factores um fabricante de motores decide optar por SOHC ou por DOHC, o que devo escolher? DOHC ou SOHC?
Para aqueles que não sabem, SOHC e DOHC referem-se ao seguinte:
Uma came refere-se a um “eixo de came” ou a coisa que vai bater na noite. A came tem nele uma “lomba” ou “lomba” que acciona as válvulas que permitem a entrada e saída de ar do cilindro do motor no momento correcto para que o motor funcione correctamente.
Quanto às configurações propriamente ditas, nas configurações SOHC, a árvore de cames é colocada no topo da cabeça. Aqui está um exemplo:
A roda à direita da imagem é o que a correia de cames monta. Esta roda é fixada à própria cames. A came, depois acciona os balancins que se podem ver a apontar para cada lado da cabeça. Este é um exemplo de 3 válvulas por cabeça de cilindro (2 entradas e 1 escape por cilindro). A 2-válvula por cilindro é uma configuração muito mais prevalecente.
Aqui está um exemplo de um DOHC:
Neste exemplo, pode ver que existem dois veios de cames separados que andam sobre a cabeça. Para as cabeças DOHC, os cames podem ser atados juntamente com uma corrente curta, depois ter uma corrente/cinta separada que impulsiona os cames, ou pode ter apenas uma única corrente/cinta que percorre a coisa toda. Os motores DOHC têm normalmente uma configuração de válvulas de 2 entradas e 2 saídas por cilindro, mas em alguns casos como a configuração do Grupo Volkswagen-Audi (VAG) utiliza uma válvula de 5 entradas por cilindro (3 entradas e 2 saídas). Na maioria dos casos, a came acciona directamente a válvula sem o uso de um balancim (pode ou não ter um “elevador” entre a came e a válvula).
O objectivo de ter configurações OHC é eliminar uma outra forma de accionamento da válvula, a dos tirantes encontrados na válvula Over Head Valve (OHV), que se encontra na maioria das configurações V8 americanas (a Ford usa uma versão OHC para os seus motores). As configurações OHV utilizam um eixo de came localizado centralmente (central ao bloco do motor), e acciona as válvulas através da utilização de elevadores, pushrods, e balancins. A configuração OHC elimina a maior parte disto para a redução da massa no trem de válvulas. Esta redução de massa significa geralmente que o motor pode funcionar mais seguro e limpo a velocidades mais elevadas devido a menos pressões de inércia sobre o trem de válvulas. Além disso, uma vez que isto é mais um accionamento directo das válvulas, há menos flexão (devido às hastes de impulso) e ocorre um accionamento mais preciso das válvulas. A troca é que as correias/correntes/guias que controlam tudo isto normalmente se desgastam durante um período de tempo muito antes do fim de vida útil do motor (EOL), onde, tal como num motor OHV, o comboio de válvulas e a corrente de sincronização normalmente duram até o motor se desgastar. A configuração OHC é muito mais complexa do que a OHV, na medida em que há um maior número de peças que podem ficar mal, o que pode causar consequências catastróficas se falhar. Os motores OHC são normalmente “motores de interferência”, o que significa que as válvulas e os pistões ocupam o mesmo espaço em momentos diferentes. Se a correia/cadeia de cames falhar, as válvulas deixam de se mover, mas os pistões não o fazem (imediatamente). O pistão mover-se-á para dentro das válvulas e normalmente destruirá as válvulas e todo o conjunto da cabeça. É imperativo que a manutenção da cinta/cadeia de cames seja feita a tempo. Não há sinais de aviso (sem desmontar o motor) para avisar quando este estiver desgastado, pelo que seguir o intervalo de substituição dos fabricantes é muito importante.
Como foi discutido, os motores DOHC têm normalmente mais válvulas por cilindro do que as versões SOHC. Têm também normalmente menos peças envolvidas (a maioria dos DOHC accionam directamente as válvulas, onde o SOHC tem normalmente balancins). Mais válvulas significam que o motor pode aspirar e expelir mais gases do motor. Pense num círculo grande, digamos um de 4" de diâmetro (ou digamos 10cm para o pessoal indisciplinado da métrica lá fora). Quantos círculos de 2" (5cm) cabem dentro dele? A resposta é dois. Agora pegue no mesmo círculo de 4" e encaixe círculos de 1,5" dentro dele. O número está algures em torno de quatro. Um círculo de 4" tem a área de 12,57in/sq. Um círculo de 2" tem a área de 3,14 in/sq, e por isso dois deles equivaleriam a 6,28 in/sq. Com o círculo de 1,5", o seu total seria 7,07 in/sq. (Nota: Embora não tenha a certeza se quatro caberiam exactamente no círculo, o exemplo é válido para fins educacionais). Agora imagine que estes círculos são as válvulas na cabeça do cilindro. Quanto mais válvulas caberem na cabeça, maior será a área de superfície que poderá cobrir. A maior área de superfície permite um maior fluxo de ar/exaustão para dentro e para fora do cilindro. Isto dá ao motor uma hipótese de melhor eficiência volumétrica ou VE (basicamente como o cilindro se enche com a mistura ar/combustível). Isto permite um melhor desempenho do motor.
Os fabricantes podem escolher motores SOHC em vez de motores DOHC devido ao custo na concepção e fabrico. Poderão escolher DOHC em vez de SOHC para o aspecto do desempenho. Tenho a certeza que existem outras razões.
O que devem fazer? Este site não é realmente por lhe dar a minha opinião sobre o que deve escolher. Basicamente, dir-lhe-ia para encontrar veículos que estejam dentro dos seus objectivos de custo e desempenho. Seleccione várias versões de cada um, teste-os e depois decida por si próprio. Ambas as versões OHC têm um calendário de manutenção que deve ser cumprido com impunidade. Fora isso, divirtam-se!
SOHC é uma árvore de cames superior simples, DOHC é para a árvore de cames superior dupla.
DOHC foi introduzido para melhorar a eficiência volumétrica de um determinado motor, emprestando-se a si próprio a mais potência. DOHC é utilizado mais ultimamente sobre SHOC como primeira escolha, devido à facilidade de utilização da regulação variável das válvulas, o que leva a um maior controlo das emissões.
SOHC, ou Single OverHead Cam, significa que só tem uma árvore de cames a trabalhar tanto as válvulas de admissão como as de escape. DOHC, ou Double OverHead Cam, significa que tem duas árvores de cames separadas, uma para válvulas de admissão e outra para válvulas de escape.
Adicionalmente, os motores SOHC têm apenas 2 válvulas por cilindro, uma de admissão e uma de escape. DOHC tem 4 válvulas, duas de admissão e duas de escape. Isto significa que se pode fazer um afinação mais fina do motor porque se tem mais controlo sobre quanto e quando o ar entra e sai do motor.
Quanto ao motor a que se deve dirigir: Os motores SOHC são MUITO mais baratos e fáceis de manter, mas não têm bem o desempenho ou a eficiência de combustível que o DOHC tem. Portanto, um DOHC é “melhor”, mas SOHC é mais barato.
FYI: quando se ouve falar de um carro com “quad cams”, significa que é um V6 ou V8 (ou 10, 12, etc.) com duas filas de bancos de cilindros, cada um com DOHC.