DOHCやSOHC、直噴エンジン…それぞれのメリットやデメリットとは？

「Double Over Head Camshaft」の頭文字をとったDOHCエンジン。
今でこそ普通乗用車にも多く搭載されるこのエンジンですが、その複雑な構造や部品点数の多さから1950年代以前は高級なスポーツカーに限定されていた技術でした。
その名の通りエンジンのカムシャフトが2本あり、吸気弁と排気弁が別々のカムシャフトによって駆動するため、負荷が分散される仕組みになっています。
そのため、エンジンが動いている時にカムシャフトとバルブのタイムラグを少なくすることが出来、高回転かつ高出力化することができるというメリットがあります。

しかし一方で、カムシャフトが2本になるとエンジン上部が大型してしまったり、重たくなってしまう等のデメリットもあります。
また、SOHCエンジンに比べると燃費性能も劣る傾向に。

「Single OverHead Camshaft」の頭文字をとったSOHCエンジン。

DOHCが2本のカムシャフトだったことに対してSOHCのカムシャフトは1本。吸気バルブと排気バルブの中心に置かれた1本のカムシャフトで吸気と排気両方を動かします。DOHCに比べてカムシャフトが1本少ない為、駆動抵抗が少なく燃費の良いエンジンであり、小型で軽量で整備性もいいというメリットがあります。

とはいえ、カムシャフト1本でロッカーアームを介しバルブを駆動させるという構造から、吸排気バルブの数を増やしにくく高回転型のエンジンは作りにくなっています。

「Over Head Valve」の頭文字をとったOHVエンジン。

プッシュロッドやロッカーアームの音が非常に心地よく、未だに高い人気を誇るエンジンです。カムシャフトがシリンダの横に位置しており、プッシュロッドという長い棒を介してロッカーアームを押し上げてバルブを開閉させるという仕組みのこのエンジン。

1960年代から1980年台に製造された乗用車に多く採用されており、同一車種に複数のグレードが設定されていた場合、上位グレードにはOHCエンジンを、下位グレードにはOHVエンジンを設定することも多く、トヨタのカローラやマツダのファミリア等でも採用されました。

OHVエンジンは同じ排気量のSOHCエンジンに比べ、構造が単純なため整備がしやすく軽量でコンパクトというメリットがあります。また、4ストロークエンジンによる自家発電機やポンプ、農耕用等の汎用エンジンといった自動車以外の用途でも幅広く仕様されています。

しかし、その構造から高回転まで回す使い方には不向きなため、現在乗用車でOHVを採用することは非常に珍しくなりました。

ガソリンをシリンダー内に高圧で直接噴射する直噴エンジン。通常レシプロエンジンは、空気と燃料をシリンダー内に取り入れる前の段階で混ぜています。

しかし直噴エンジンは、まずシリンダー内に空気を取り入れ、その後ガソリンだけを直接噴射しているので燃焼効率が良くなるというメリットがあります。

さらに、ポート噴射エンジンと比べて、エンジンの始動直後の冷時間には燃料の気化や霧化に優れる為、排気ガス低減にもつながります。

直噴エンジンは高温や高圧に耐える事のできる専用のインジェクターや噴射ポンプが必要になるため、エンジン全体のコストは上がってしまいます。

また、室の悪いガソリンやレギュラーガソリンなどを使用してしまった際に異常燃焼を起こしやすいことから、ハイオクガソリンの使用が推奨されるということもデメリットの1つです。


いかがでしたか？

エンジンの違いによって自動車の性能は大きく異なります。皆さんはどんなエンジンがお好きですか？