SOHC

SOHC（エスオーエイチシー、Single OverHead Camshaft）とは、レシプロエンジンのうち給きゅう排気はいき弁べんを持もつようなタイプにおける弁べん駆動くどう機構きこうの配置はいち形態けいたいの一種いっしゅで、1本ほんのカムシャフトがピストンの頭上ずじょうにあるような形態けいたい（シリンダーヘッドを通とおっている形態けいたい）のことである。DOHCが増ふえる以前いぜんには単たんにOHCとも呼よばれることもあったが、DOHCと明確めいかくに区別くべつするために使つかわれるレトロニム的てきな由来ゆらいもあるほか、シングルカムと呼よばれることもある。

構造こうぞう

吸排気はいきレイアウトにクロスフロー方式ほうしきを用もちいたホンダ製せい・D15A型がた（EW型がた北米ほくべい仕様しよう）4気筒きとうSOHC12バルブエンジンのシリンダーヘッド

吸排気はいきレイアウトにカウンターフロー方式ほうしきを用もちいたフォルクスワーゲン製せい・RP型がた4気筒きとうSOHC8バルブエンジンのシリンダーヘッド

バルブの位置いちはOHVやDOHCなどと同おなじく、燃焼ねんしょう室しつの上うえである。カムシャフトはシリンダーヘッドに1本ほん置おかれている。カムシャフトは、タイミングチェーン、ギアトレーン、タイミングベルトなどでクランクシャフトとつながれており、回転かいてんする。楔くさび形がた燃焼ねんしょう室しつ（ウェッジシェイプ）やバスタブ形がた燃焼ねんしょう室しつを持もつターンフロー(カウンターフロー)のエンジンでは、カムが直接ちょくせつバルブを押おし下さげる直ちょく動どう式しきか、シーソー式しきロッカーアームによる駆動くどうとなる。半球はんきゅう形がた燃焼ねんしょう室しつや多た球形きゅうけい燃焼ねんしょう室しつ、ペントルーフ形がた燃焼ねんしょう室しつを持もつクロスフローのエンジンでは、バルブの配置はいちの関係かんけいからシーソー式しきロッカーアームを介かいしての駆動くどうとなる。OHVでは、カムシャフト→プッシュロッド→ロッカーアームの順じゅんにバルブを開閉かいへいする動うごきが伝つたえられるが、SOHCではプッシュロッドが不要ふようになりカウンターフローとS字じ型がたクロスフローではそれぞれロッカーアームも不要ふようにできる。DOHCとの違ちがいはカムシャフトの本数ほんすうで、DOHCでは吸気きゅうきバルブおよび排気はいきバルブをそれぞれ独立どくりつしたカムシャフトで駆動くどうするが、SOHCでは1本ほんのカムシャフトを共用きょうようする。

歴史れきし

広ひろく使つかわれるようになる以前いぜんの事例じれいとしては、1897年ねんにルドルフ・ディーゼルが開発かいはつしたディーゼルエンジンはOHCであった。

20世紀せいき初頭しょとう以後いご、高性能こうせいのう自動車じどうしゃエンジンや航空機こうくうき用ようエンジンには使つかわれるようになった。一般いっぱん乗用車じょうようしゃ用ようのエンジンがサイドバルブ（以下いかSV）からOHVを経へてSOHCが普及ふきゅうするのは、1960年代ねんだいから1970年代ねんだいにかけてである。

しかし1990年代ねんだい以降いこうは更さらに厳きびしくなる低てい排出はいしゅつガス規制きせいに対応たいおうするためDOHCが一般いっぱん乗用車じょうようしゃに普及ふきゅうし、SOHCは少数しょうすう派はとなっている。一方いっぽうで原付げんつきや小しょう排気はいき量りょうのオートバイではコスト低減ていげんを重視じゅうしするためSOHCが依然いぜんとして採用さいようされることが多おおい。

特徴とくちょう

OHVと比較ひかくした場合ばあい、動どう弁べん系けいの慣性かんせい質量しつりょうを減へらしやすくなるため、結果けっかとしてバルブの開閉かいへいタイミングの管理かんりが容易よういになり、DOHCほどではないが、それなりに高こう回転かいてん・高こう出力しゅつりょくを得えやすいという特徴とくちょうをもち、ホンダ・ビートのように一般いっぱん的てきなDOHC以上いじょうの高こう回転かいてんエンジンを搭載とうさいした特殊とくしゅな例れいも存在そんざいする。 かつてはシリンダーヘッド上じょうのカムシャフトを駆動くどうするためにはベベルギアやカムギアトレーンが用もちいられていたために、OHVよりもコストのかかるシステムであった。現在げんざいは安価あんかなタイミングベルトやチェーンによる駆動くどうが一般いっぱん的てきとなり、量産りょうさんされている。部品ぶひん点数てんすうがOHVやDOHCより少すくなくなるので、小型こがた軽量けいりょうで安価あんかになり、整備せいび性せいもよくなる。

DOHCと比較ひかくした場合ばあい、カムシャフトが1本ほん少すくない分ぶん摺すり動どう抵抗ていこうが減へるため燃費ねんぴのいいエンジンにしやすく、SVやOHV程ほどではないがエンジンの重心じゅうしんを低ひくくすることができる。また、SV式しきやOHV式しきと比くらべると、燃費ねんぴの面めんで有利ゆうりなことはもちろんのこと、年々ねんねん厳きびしくなる自動車じどうしゃ排出はいしゅつガス規制きせいへの対応たいおう性せいも有利ゆうりであるという点てんもある。

逆ぎゃくに、DOHCに比くらべ、1本ほんのカムシャフトでロッカーアームを介かいしてバルブを駆動くどうさせるという構造こうぞうから、給きゅう排気はいきバルブの数かずを増ふやしにくいため、高こう回転かいてん型がたのエンジンを作つくりにくい。同様どうようの理由りゆうにより、大だい出力しゅつりょく化かの一環いっかんでビッグバルブなどを組くんだ際さいのバルブ一本いっぽん当あたりの慣性かんせい重量じゅうりょうがDOHCよりも大おおきくなりがちになる。また、1本ほんのカムシャフトで給きゅう排気はいき両方りょうほうのバルブを開閉かいへいするため、バルブ挟はさみ角かくなどのバルブのレイアウトの許容きょよう範囲はんいが狭せまい。調整ちょうせい式しきカムスプロケットでバルブタイミングを調整ちょうせいする場合ばあいにおいて、DOHCのように吸気きゅうき・排気はいきを別々べつべつに微ほろ調整ちょうせいすることが不可能ふかのうであり、この条件じょうけんを同時どうじに満足まんぞくするためにはそのつどカムシャフトの新造しんぞうが必須ひっすとなる。

また、ロッカーアームがバルブを開閉かいへいする力ちからによって弾性だんせい変形へんけいするため、高こう回転かいてんになるほどバルブ開閉かいへいの精度せいどが落おち、バルブジャンプやバルブサージングが発生はっせいする。

プライベートチューンにおいてはロッカーアームの長ながさ（ロッカーアームレシオ）を変更へんこうするだけで、カムシャフトを変更へんこうすることなくバルブリフト量りょうの増大ぞうだいが図はかれる場合ばあいもあるが、クロスフロー燃焼ねんしょう室しつでカムシャフトを挟はさんで左右さゆうにロッカーアームが振ふり分わけられている場合ばあいには、レシオの変更へんこうにより吸気きゅうき側がわと排気はいき側がわのバルブタイミングが逆ぎゃく方向ほうこうにずれる（つまりバルブオーバーラップが直接ちょくせつ変化へんかする）ため、カムシャフトも同時どうじに変更へんこうしなければ性能せいのうが低下ていかする場合ばあいもある。

一般いっぱん的てきに、SOHCはDOHCより性能せいのうが劣おとっていると見みられがちだが、必かならずしもそうではない。歴史れきし的てきにはOHV V8のフォード・FEエンジンをSOHC化かして高こう出力しゅつりょく化かを図はかり、結局けっきょくはNASCARからレギュレーション規制きせいで締しめ出だしを受うけてしまったフォード・427 SOHC "Cammer"エンジンのような例れいも存在そんざいした。カムシャフトの数かずよりも燃焼ねんしょう室しつの形状けいじょうやカムの形かたち・大おおきさ（カムプロフィール）と言いったものの方ほうが性能せいのうを決きめる際さいのウェイトは高たかく、SOHCではなくDOHCにする意義いぎは、その自由じゆう度どを高たかめるための手段しゅだんであって、必かならずしも高こう回転かいてん・高こう出力しゅつりょくなエンジンを狙ねらうものではない。

また、ターボ装着そうちゃく時じの給きゅう排気はいき特性とくせいを改善かいぜんするためのDOHC化かも多おおく見みられたが、日本にっぽんの軽自動車けいじどうしゃにおいてターボチャージャーによる出力しゅつりょく競争きょうそうが熾烈しれつだった頃ころ、スーパーチャージャーを採用さいようしていた富士重工業ふじじゅうこうぎょう（現げん・SUBARU）のスバル・レックスだけは、モデル消滅しょうめつまでSOHCのままであった。

変かわったところではスズキが20年ねん以上いじょうにわたって使用しようし続つづけたF型がたでは、燃焼ねんしょう室しつ形状けいじょうをハート型がたに近ちかづける事ことで燃焼ねんしょう効率こうりつを向上こうじょうさせていた。F型がたには4バルブDOHCや4バルブSOHC、3バルブSOHCも存在そんざいするが、バルブ配置はいちの関係かんけいのためこの設計せっけいは崩くずれている。

シリンダーあたりのバルブ数すうは吸気きゅうき×1、排気はいき×1の2バルブが基本きほんであったが、吸排気はいき効率こうりつを高たかめるために、吸気きゅうき×2、排気はいき×1の3バルブや、吸気きゅうき×2、排気はいき×2の4バルブのマルチバルブエンジンも登場とうじょうした。また、カムシャフトの干渉かんしょうのため理想りそう的てきなセンタープラグ配置はいちが難むずかしいという弱点じゃくてんを補おぎない燃料ねんりょうの完全かんぜん燃焼ねんしょうを促うながすために、ツインプラグ方式ほうしきをSOHCエンジンで実現じつげんするものもある。

上記じょうきのようにカムシャフト干渉かんしょうによりセンタープラグ配置はいちを行おこないにくいが、マルチバルブ・ペントルーフ型がた燃焼ねんしょう室しつ・センタープラグが要求ようきゅうされる現代げんだいにおいてはプラグを傾かたむけカムシャフトを回避かいひする形かたちでセンターに配置はいちするのが一般いっぱん的てきである。ただしこの場合ばあい、プラグホールが斜ななめにヘッドを貫通かんつうする関係かんけいからポート形状けいじょうや冷却れいきゃく流りゅう路ろの設計せっけいなどで制限せいげんを受うけやすい。 これに対たいしカムシャフトをオフセットすることでプラグの傾かたぶけ度どを抑おさえつつセンターに配置はいちすることでコンパクトなレイアウトとする例れいなどがある。さらに高こう効率こうりつが要求ようきゅうされる現代げんだいでは狭せまいバルブ挟はさみ角かくも要求ようきゅうされるが、ロッカーアーム(シーソー式しき)の構造こうぞう上じょうバルブ挟はさみ角かくはあまり小ちいさくしにくい。この点てんもホンダのユニカムのように吸気きゅうきバルブを直ちょく動どう、排気はいきバルブをロッカーアームで駆動くどうすることでセンタープラグおよびバルブ挟はさみ角かくの狭せま角かく化かを行おこなっている例れいが存在そんざいする。

カムシャフトをセンターからオフセットする場合ばあいの手法しゅほうとしては吸排気はいきバルブのロッカーアームを不等ふとう長ちょうとする例れい(ホンダD型がたエンジンSOHC4バルブ)や吸気きゅうきバルブをスイングアーム式しき、排気はいきバルブをシーソー式しきロッカーアームとする例れい(スズキG型がたの一部いちぶを除のぞくSOHC)、吸気きゅうきバルブを直ちょく動どう、排気はいきバルブをロッカーアームとする例れい(トライアンフのSlant-Four Engine、および前述ぜんじゅつのユニカム)などがある。変かわった所ところではen:Alfa Romeo V6 engineのように吸気きゅうきバルブを直ちょく動どう、排気はいきバルブをプッシュロッドとロッカーアームを介かいして駆動くどうさせDOHCと同様どうようのセンタープラグ配置はいちとする例れいがある。またフィアット・アルファロメオの可変かへんバルブ機構きこうであるマルチエア(ツインエア)では排気はいきバルブをカムシャフトで直接ちょくせつもしくはスイングアームにて駆動くどう、吸気きゅうきバルブは油圧ゆあつを介かいした可変かへんバルブ機構きこうで駆動くどうさせており、センタープラグ配置はいちとバルブ挟はさみ角かくの狭せま角かく化かを実現じつげんしている。

トライアンフ・ドロマイトのスポーツモデル「スプリント」に搭載とうさいされていたSlant-Four 16Valve Engine

トライアンフのSlant-Four 16Valve Engineの弁べん機構きこうのメカニズム

三菱自工みつびしじこうの新しんMIVECを採用さいようした4J1型がたエンジンのSOHCヘッドのカットモデル

以上いじょうのようにSOHCは必かならずしもDOHCに劣おとるわけではなく実用じつよう上じょうは有利ゆうりな面めんも多おおくあるが、一部いちぶメーカー（トラック・バス専業せんぎょうメーカーを除のぞく国内こくないメーカーでは2022年ねん7月がつ現在げんざい、ホンダ〈NSX用ようを除のぞくほとんどのV型がた6気筒きとうエンジン〉と三菱自工みつびしじこう〈4G1型がた系けい・4G6型がた系けい・6G7型がた系けい・4J1型がた系けいの各種かくしゅエンジンのみ〉がこれに該当がいとうする）を除のぞくとSOHCへの回帰かいきはあまり行おこなわれていない。これはマーケット面めんでの要求ようきゅうもさることながら、近年きんねん一般いっぱん的てきとなった位相いそう変化へんか型がた可変かへんバルブ機構きこうはSOHCでは効果こうかが得えられにくい事ことからメリットが小ちいさいという点てんが理由りゆうにあげられる。SOHCは単一たんいつのカムシャフトで吸気きゅうきバルブと排気はいきバルブを作動さどうさせる構造こうぞう上じょう、カムの位相いそうを変化へんかさせると吸気きゅうきのタイミングが変化へんかするのと同時どうじに排気はいきのタイミングも同時どうじに変化へんかしてしまうためオーバーラップ領域りょういきの変化へんかが得えられない。ただし、SOHCにおいても負荷ふかや回転かいてん数すうに対たいし最適さいてきなバルブタイミング制御せいぎょを行おこなうことで、オーバーラップの変化へんかはなくとも一定いっていの効果こうかは得えられるため、大だい排気はいき量りょうSOHCエンジン(例れい:en:Ford Modular engine)などでは採用さいようされている。 国内こくないにおいては、吸気きゅうきバルブのリフト量りょう変化へんかと位相いそう変化へんかが連動れんどうする連続れんぞく可変かへんリフト機構きこうを採用さいようした、三菱自工みつびしじこうの新しんMIVECエンジン（4J10型がた、および4J11型がた、4J12型がたエンジン）が、連続れんぞく可変かへんリフト機構きこうと協調きょうちょう作動さどうさせる形かたちでSOHCでありながらカムシャフトの位相いそう変化へんかを行おこなっている。 単一たんいつのカムシャフトで吸排気はいきの位相いそうを独立どくりつで変化へんかさせ、オーバーラップ量りょうを変化へんかさせる手法しゅほうとしては、吸気きゅうきと排気はいきのカムローブが独立どくりつして動うごく二に重じゅう構造こうぞうのカムシャフトを用もちいる手法しゅほうがある。これは既すでに一部いちぶのアメリカの大だい排気はいき量りょう級きゅうV型がた8気筒きとうの各種かくしゅOHVエンジンで採用さいようされており、機構きこう上じょうはSOHCでも利用りようできる。

関連かんれん項目こうもく

• レシプロエンジン
• DOHC
• OHV
• サイドバルブ
• ロッカーアーム
• バルブタイミング