SOHC

SOHCについて

SOHC（エスオーエイチシー、Single OverHead Camshaft）とは、レシプロエンジンの一形態で、1本のカムシャフトがシリンダーヘッドに置かれたエンジンの事を言う。かつてDOHCが広く普及する以前は単にOHCとも呼ばれていたがより明確な区別をするためにこのような呼ばれ方をするようになった。また、直列式シリンダーのSOHCエンジンに限り「シングルOHC」や「1カム（ワンカムOne Cam）OHC」と呼ばれる場合もある。

構造

Wikipedia画像へのリンク(ホンダ製・D15A型4気筒SOHC12バルブエンジンのシリンダヘッド（海外向け）) バルブの位置はOHVやDOHCなどと同じく燃焼室の上である。カムシャフトはシリンダヘッドに直列エンジンの場合には1本が置かれている。カムシャフトは、チェーン・ギア・ベルトなどでクランクシャフトとつながれており、回転する。楔形燃焼室（ウェッジシェイプ）やバスタブ型燃焼室を持つエンジンではカムが直接バルブを押し下げる。半球形燃焼室やペントルーフ型燃焼室を持つエンジンではカムシャフトとバルブは、シーソーのような動きをするロッカーアームという機能部品で結ばれており、動きを伝える。OHVでは、カムシャフト→プッシュロッド→ロッカーアームと、バルブを開閉する動きが伝えられるが、そのうちプッシュロッドが不要になる。DOHCとの違いはカムシャフトの本数で、DOHCでは吸気バルブ・排気バルブをそれぞれ専用のカムシャフトで駆動させるが、SOHCでは共用のカムシャフトで駆動する。

歴史

1897年にルドルフ・ディーゼルが開発したディーゼルエンジンはOHCであった。20世紀初頭から高性能自動車エンジンや航空機用エンジンに使われた。一般の乗用車用として普及するのは1960年代から1970年代にかけてであり、それまではOHV、さらに以前にはサイドバルブが用いられた。

特徴

OHVと比較した場合、バルブまわりの慣性質量を減らしやすくなるため、結果としてバルブの開閉タイミング管理が容易になり、DOHC程ではないがそれなりに高回転・高出力を得やすい。部品点数がOHVやDOHCより少なくなるので軽量小型で安価になり、整備性もよい。 DOHCと比較した場合、カムシャフトが1本少ない分駆動抵抗が少なくなり、燃費のいいエンジンにしやすく、エンジンの重心を低くすることができる。 …などのメリットがある。逆に、 DOHCに比べ、1本のカムシャフトでロッカーアームを介してバルブを駆動させるという構造から、給排気バルブの数を増やしにくいため、高回転型のエンジンを作りにくい。 1本のカムシャフトで給排気両方のバルブを開閉するため、バルブのレイアウトの許容範囲が狭い。また同様の理由で、ロッカーアームもわずかではあるがバルブを開閉する際の緩衝材的な役割をするため、高回転になるほどバルブ開閉の精度が落ちバルブサージングが発生する。 …などのデメリットがある。一般的に、SOHCはDOHCより性能が劣っていると見られがちだが、必ずしもそうではない。出力はカムシャフトの数よりも燃焼室の形状やカムの形・大きさと言ったものの方が性能を決める際のウエイトは高く、SOHCではなくDOHCにする意味は、その自由度を高めるための手段であって、DOHCだから必ずしも高回転・高出力なエンジンになるわけではない。また、ターボ装着時の給排気特性を改善する為のDOHC化も多く見られたが、日本の軽自動車においてターボチャージャーによる出力競争が熾烈だった頃、スーパーチャージャーを採用していた富士重工のレックスだけはこの縛りから逃れ、モデル消滅までSOHCのまま他社のDOHC車と対等の性能競争を繰り広げた。ただし、後継車のヴィヴィオではDOHCを採用しているが、これは主にマーケット面での要求によるものである。変わったところではスズキが20年以上にわたって使用し続けたF型では、燃焼室構造をハート型に近づける事で燃焼効率を向上させていた。F型には4バルブDOHCや4バルブSOHC、3バルブSOHC（同社の9代目キャリイ専用）も存在するが、バルブ配置の関係の為この設計は崩れている。シリンダーあたりのバルブ数は吸気×1、排気×1の2バルブが基本であるが、給排気効率を高めるために増やすことも可能であり、吸気×2、排気×1の3バルブや、吸気×2、排気×2の4バルブのマルチバルブエンジンも存在する。また、燃料の完全燃焼を促す為に、ツインプラグ方式をSOHCエンジンで実現するものもある（日産・Z型（Z18、Z20等）エンジンおよびCA型（SOHCヘッドのみ。DOHCヘッドはディストリビューターレスのシングルプラグ方式）エンジン、ホンダ・i-DSI（L型及びP型））。