¿Por qué GM todavía insiste en los motores de varilla de empuje?

GM continúa diseñando y produciendo motores de varilla de empuje (Over Head Valve u OHV), mientras que la mayoría de sus competidores han optado por configuraciones de levas (OHC) para sus motores de alto rendimiento. ¿Hay alguna razón conocida para esto? Sus motores más pequeños utilizan cámaras superiores, pero los motores V8 más grandes continúan usando varillas de empuje (Gen III / VI [LSx] y Gen V [LT1] Small Block).

engine engine-theory gm push-rod

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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¿Es parte de la cultura? ¿Te gustan los HD V-Twins y el bóxer BMW?

— DucatiKiller

Son muy simples, se ajustan a casi cualquier cosa (cabezas cortas) y generan toneladas de potencia.

— 3Dave

maldito si sé terco, supongo .....

— Old_Fossil

Respuestas:

Car and Driver le hizo esta misma pregunta a Sam Winegarden de GM, ingeniero jefe de V8 de bloque pequeño.

Las ventajas de un tren de válvulas de varilla de empuje mencionado en el artículo se pueden resumir de la siguiente manera:

Permite un diseño de motor más compacto

El árbol de levas se encuentra en el "valle" del motor, haciendo uso del espacio libre. Como el motor no tiene que colocar el árbol de levas por encima de la culata, las dimensiones generales de un motor de varilla de empuje son más cortas y más estrechas.

Una dimensión del motor más compacta libera un espacio precioso en el compartimento del motor y ayuda a mantener bajo el centro de gravedad del vehículo.
Da como resultado un motor más ligero

Todo lo demás igual, un árbol de levas tendrá menos inercia giratoria que los dos o cuatro árboles de levas que se encuentran en los diseños OHC.

Menos piezas en el tren de válvulas = menos peso.
Cuesta menos construir

Menos piezas en el tren de válvulas = menos costo. El artículo menciona un ahorro estimado de $ 400 por motor.

— Zaid
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En realidad es solo: "Cuesta menos construir".

— blacksmith37

Coloque una cabeza DOHC junto a una cabeza de varilla de empuje y la respuesta es inmediatamente obvia. Las cabezas de las varillas de empuje V8 parecen imposiblemente pequeñas si solo has visto cabezas DOHC antes. Y dado que el bloque en realidad no ocupa tanto espacio en el tamaño total del motor, la reducción de los cabezales hace una enorme diferencia en el tamaño y el peso general del motor.

El tamaño y el peso de una varilla de empuje V6 de 5-6L es comparable al tamaño y peso de un motor DOHC I4 de 1.5-2.0L. Si está tratando de hacer un automóvil deportivo rápido y tiene la opción de elegir entre dos motores igualmente pesados, uno de los cuales produce 200whp (honda F20 para un ejemplo de motor extremadamente alto) y el otro produce 400whp (chevy LS6, por ejemplo) , ¿Cuál escogerías? A menos que el gas sea extremadamente costoso o se le cobre por el desplazamiento del motor, siempre será el motor más potente.

Peso del motor Honda F20c / F22c1 (con accesorios): 326 lb

Peso del motor GM LS1 / 2/3/6 (con accesorios): 385 libras

La eficiencia del combustible es similar también.

— Jim W
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Si bien estas cosas son ciertas y son básicamente una buena respuesta, estoy buscando la razón por la cual GM se ha quedado con eso. ¿Hay algo que GM haya declarado específicamente que nos diga exactamente la razón por la que se han quedado con ellos?

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

La respuesta de Zaid parece abordar la pregunta desde el punto de vista de "por qué las personas modificadas genéticamente decidieron tomar la decisión internamente", pero la respuesta es completamente no sorprendente: menos peso, menos complejidad, menos volumen, menos costo por casi no perder energía. Como dijo el tipo de GM, estás renunciando a una pequeña cantidad de flujo de cabeza a cambio de una gran ganancia de peso / empaque.

— Jim W

Esto es muy cierto. Básicamente lo que tú y Autistic decían también.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Honestamente, creo que solo terminamos con todos los motores de desplazamiento pequeños debido a la crisis del gas en los años 70 y luego obtuvimos DOHC, turbos, inyecciones, etc. porque la gente quería más rendimiento de esos motores. Antes de eso, los únicos países que invirtieron fuertemente en tales tecnologías fueron los que tenían impuestos preexistentes sobre el desplazamiento, como Japón e Italia. Las travesuras impositivas similares explican la popularidad histórica de los motores de carrera grande en el Reino Unido (perforación gravada) y el diésel en países como Francia (el diésel obtuvo un impuesto de desplazamiento más bajo).

— Jim W

Más allá de cierto punto, el uso eficiente del desplazamiento es en realidad un uso bastante ineficiente de su presupuesto de peso / embalaje / materiales / ensamblaje porque requerirá más altura de la plataforma, más altura (para levas, puertos más grandes, más válvulas, etc.), materiales más exóticos , mejor equilibrio, más complejidad (sincronización variable de válvulas, ajuste de resonancia de admisión variable, controles electrónicos, etc.). La única razón por la que desea hacer algo como esto es si hay un impuesto masivo sobre el aumento del desplazamiento (ya sea directamente o a través del costo del combustible) o si está compitiendo y las reglas limitan el desplazamiento.

— Jim W

El motor OHC tiene ventaja sobre el motor OHV a revoluciones más altas. Lo mismo es cierto cuando se compara la válvula lateral con OHV. Los motores más pequeños necesitan más revoluciones y tienen más que ganar al ser OHC. La penalización de costo de OHC es menor en un 4 en línea cuál es el motor de automóvil pequeño más común. El motor OHC utiliza más espacio en relación con su capacidad cúbica. Recuerde que el Gen 1 de bloque pequeño es el motor más trasplantado. Si le preocupa el volumen, podría argumentar que si diseñara un El motor OHC que ocupaba la misma cantidad de espacio que terminaría con menos pulgadas cúbicas. De hecho, se podría argumentar que en un automóvil de calle pesado normal su rendimiento general podría ser peor.Es totalmente plausible que OHC le brinde más potencia por pulgada cúbica, aunque a RPM más altas, donde el desgaste del motor y la fricción interna son factores importantes. El motor OHC tiene cambelt [s] y estas correas no duraron tanto como se esperaba, por lo que OHV tiene una clara ventaja de mantenimiento.

— Autista
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Gran respuesta, pero estoy buscando algo más autoritario. ¿GM ha declarado alguna razón específica por la que se han quedado con la configuración OHV?

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2

Se rumorea que si / cuando el petróleo se vuelve caro, GM refinará aún más el V8 northstar OHC más pequeño para reemplazar los motores gigantes de varillas de empuje.

— Autista

@Autistic Oh, señor, espero que no.

— Ben

Mi motor Nissan 1.6L de cuatro cilindros es OHC y tiene una cadena de distribución, no una correa.

— Robert S. Barnes

@Autistic la serie Northstar de motores fue descontinuada en 2010. Cualquier futuro OHC V8 de GM probablemente sea un refinamiento del OHV "LS" V8 actual (usado en camiones, Corvette, Camaro, etc.), o un nuevo diseño inspirado en el "High Feature V6" (generalmente 3.6L) usado en muchos de sus otros vehículos.

— JakeRobb