OHC&DOHC エンジンの違い

一般的な自動車のエンジンは

燃焼室の上に吸排気バルブが有る

オーバーヘッドカムシャフト

略して(OHC)という形式のエンジンが普及しています。

 

▼ OHC

OHCSOHCとも言います。

 

ちなみにシングルという意味で

カムシャフトが1本という事です。

 

 

それに対して

カムシャフト2本使用して、吸気バルブと排気バルブを

それぞれ独立したカムシャフトで開閉させるのが

‶ DOHC ‶です。

 

ダブルという意味で

ダブルオーバーヘッドカムシャフトという意味です。

 

▼ DOHC

では、基本的カムシャフトの構造原理を見てみます。

 

燃焼室の燃料の供給と、燃焼ガスの排出を担っているのが

バルブです。

その吸排気バルブの上下運動を完全に制御しているのが

カム ‶です。

その‶ カム ‶を連結したシャフト

カムシャフトになります。

 

 カムシャフト

カムシャフトが吸排気バルブを動かす仕組みは極めて単純です。

 

 

▼ 具体的にはこうなっています。

カムシャフトカムが回されて

カム山(突起物)がバルブ上部に当たって

バルブを押し下げます。

では、OHCDOHCの違いを見ていきます。

 

 

OHCはたった1本のカムシャフト

吸排気バルブを開閉するので、エンジンをコンパクトに設計でいます。

 

しかしOHCは1本のみのカムシャフトしかないので

バルブを開閉させるのに

ロッカーアームというパーツを必要とします。

 

▼ ロッカーアーム

カムシャフトのカム山が、1度ロッカーアームを押し上げて

そのロッカーアームバルブを開閉させます。

つまり、OHCエンジンはカムシャフトは1本のみですが

バルブを駆動させるのに

ロッカーアームというパーツを介さなければなりません。

 

 

ロッカーアームを介するデメリット

バルブ駆動のタイムラグによる燃焼制御の低さです。

 

しかし、そういったデメリットは極めて高回転時付近での話なので

それを補っても余りあるメリットもあります。

 

それは重たいカムシャフトが1本で設計できる事による

最終構成部品の少なさによる

エンジンの小型化、それに伴う軽量化

 

そしてカムシャフトが1本による抵抗値の低さから生まれる

低燃費化

オイル量の少量化

 

と様々なメリットが有るのがOHCエンジンです。

 

この様にOHCはとてもシンプルな設計の為

軽くて小さく駆動抵抗も低いので

OHCエンジン空冷式相性が良いのはその為です。

 

 

反対にDOHC

重たいカムシャフトを2本必要とします。

 

▼ DOHC

▼ 実際のDOHCの断面図

 

カムシャフトを2本持つDOHCは

OHCに比べると重たくなります。

 

また、カムシャフトを2本設置させる事による

上部のシリンダーヘッドが大きくなります。

 

その為に、DOHCは最終構成重量が高くなり

エンジン自体も大きくなってしまいます。

 

なので、シンプルな構成の設計には向かず

燃費面ではOHCには敵いません。

 

 

しかしDOHCの最も優れた特徴は

ロッカーアームを介せずに、ダイレクトにカムがバルブを駆動させる事です。

これにより、燃焼を厳密に制御する事が出来ます

 

1万回転以上回る様な高回転エンジン

全てDOHCなのはこの為です。

 

 

OHCでは高回転時の燃焼制御は難しく

OHCで無理に高回転まで回すと

バルブの開閉がピストンの上下運動に追随できず

 

最悪はバルブがピストンに接触して

エンジンを破損させてしまいます。

 

 

またDOHC複雑なバルブ制御が可能なので

各社から出ている可変バルブエンジン等も

DOHCだからこそ成りえる高性能エンジンです。

 

可変バルブエンジンとは

吸気バルブ、排気バルブ任意の回転域

2バルブ駆動 → 4バルブ駆動 → 2バルブ駆動

切り替える事が出来る制御システムです。

 

メーカーによって呼び名が違います

ホンダ VTEC

日産 VVEL

トヨタ VVT-i

 

この可変バルブのメリット

低回転域では2バルブ駆動にして

最低限の燃料だけを供給させて燃費を稼ぐ事が出来ます。

 

そして高回転域では4バルブ駆動にして

パワーを引き出す事が出来ます。

 

 

OHCはシンプルな設計で

軽くてコンパクトで低燃費なエンジンに向きます。

 

製造コストも安いです。

 

 

DOHC高回転エンジンや、複雑なバルブ制御等が可能になり

パワーを求めるエンジンに向きます。

 

 

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