Árbol de levas único en culata (SOHC)

SOHC, abreviatura del inglés single overhead camshaft (árbol de levas único en culata), describe una disposición de la distribución en la que un solo árbol de levas se monta en la culata y se encarga de accionar tanto las válvulas de admisión como las de escape. El término lo distingue de las antiguas disposiciones de varillas empujadoras, en las que el árbol de levas se sitúa en la parte baja del bloque, y de las disposiciones de doble árbol, que colocan dos árboles de levas en cada culata. Situar el árbol de levas en lo alto, justo encima de las válvulas, acorta y rigidiza el recorrido mecánico entre leva y válvula, lo que permite un control más preciso del movimiento de las válvulas a regímenes elevados que el que admite un largo tren de varillas.

En funcionamiento, el árbol de levas único recibe accionamiento del cigüeñal mediante una correa o cadena a exactamente la mitad del régimen del motor, y sus lóbulos actúan sobre las válvulas, ya sea directamente a través de empujadores de vaso o, lo más habitual en los diseños de un solo árbol, a través de balancines. Como un único eje debe abarcar toda la culata para accionar ambas hileras de válvulas, la geometría de los balancines suele ser más elaborada que en un motor de doble árbol, con la leva situada con frecuencia entre las dos hileras de válvulas y los balancines abriéndose hacia cada lado.

La gran virtud de la disposición SOHC es su sencillez. Con un solo árbol de levas por culata, hay menos piezas móviles, menos masa alternativa, una culata más ligera y compacta y un menor coste de fabricación. Para un motor transversal en un utilitario familiar, donde el espacio de empaquetado y el precio importan más que la potencia máxima, estas son ventajas reales, y el diseño ha movido de forma fiable innumerables vehículos generalistas durante décadas.

Las contrapartidas aparecen cuando los diseñadores buscan mayores prestaciones. Montar cuatro válvulas por cilindro, la configuración que mejor respira a altas vueltas, resulta mecánicamente engorroso cuando un único árbol debe accionarlas todas, por lo que muchos motores SOHC se conforman con dos o tres válvulas. Asimismo, aplicar una distribución variable independiente a admisión y escape es mucho más difícil cuando ambas se rigen por el mismo eje, ya que su sincronización no puede alterarse por separado. Como resultado, los motores de un solo árbol tienden a ofrecer una potencia específica menor, es decir, menos potencia por litro, que las unidades equivalentes de doble árbol.

Estas limitaciones explican por qué la disposición de doble árbol de levas en culata se ha vuelto dominante en las prestaciones e incluso en buena parte de la producción generalista, conforme la respiración de cuatro válvulas y la doble distribución variable independiente pasaron a esperarse como dotación habitual. Aun así, los diseños SOHC conservan su sitio allí donde el coste, el peso y la compacidad son prioritarios, y algunos fabricantes han producido sofisticadas culatas de un solo árbol y cuatro válvulas para capturar buena parte de la ventaja de respiración manteniendo una arquitectura más sencilla. La elección entre SOHC y DOHC es, en última instancia, una cuestión de prioridades, y no de que uno sea intrínsecamente superior.