DOHC・SOHCエンジンにおけるメリットとデメリット


DOHC・SOHCエンジンにおけるメリットとデメリットをまとめて行きます。
さらには、少量の燃料でも動くと言う直噴エンジンとよく比較される直噴ターボにもスポットを当てて行こうと思います。

5270944622e6ddd647178655c4513fc1_s出典 http://www.photo-ac.com/

SOHC式とDOHC式の違いについて

■SOHC(Single OverHead Camshaft)式

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です。 1
つまり、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、排気バルブを動かしています。 2

メリット
・部品点数がDOHCより少なくなるので軽量小型で安価になり、整備性も良くなる。 3
・カムシャフトが一本である為、高出力のエンジンを作り出すことが可能。
・駆動抵抗がDOHCと比べ小さくなるため低燃費。 4

デメリット
・カムの位相を変化させる可変バルブタイミング機構はSOHCでは効果が低いという問題があります。 5

■DOHC(Double OverHead Camshaft)式

吸気側と排気側で別々のカムシャフトを備えるもの。 6
エンジンの上部にあるカムシャフトが何本あるかを示したもの。 7

メリット
・カムシャフトにかかる負荷が分散されるため、高回転を出すことが出来る。 8
・VVT(可変バルブタイミング)を採用出来る。(SOHC式にVVTは採用できない) 9

デメリット
・バルブタイミングを吸気側・排気側で別々に調整出来る自由度の高さも特徴でありますが、欠点としては部品点数が増える、カムシャフトが2本になるためシリンダーヘッドが大型化するなどの問題があります。 10

直噴エンジンと直噴ターボを比較してみる

■直噴エンジン

直噴エンジンは、空気だけをシリンダ内に吸入し燃料は直接シリンダ内に噴射します。

メリット
・エンジンの吸入時に使う力が少なくて済む。
・圧縮比を高く出来る。
⇒つまり、燃費の向上が最大のメリットということです。

従来のエンジンは『吸気管内噴射』と言って、吸気管内で燃料と空気を混ぜ合わせてから、その混合気をシリンダ内に吸入していました。これは直噴に比べると低負荷時は噴射する燃料が少ないため、燃える濃度の混合気を作るのに空気の量を減らす必要がありました。そのため、スロットルを閉めていました。対して、直噴はスロットを閉める必要がない構造だったため、この差が燃費を良くしたのです。 11

■直噴ターボ

直噴ターボとは、燃費に優れる直噴エンジンにターボを装着し、低燃費とハイパワーを両立したエンジンです。ガソリン直噴ターボエンジンは、パジェロイオ等に搭載されるミツビシのGDIターボが世界初です。軽自動車ではスズキの3代目ワゴンRに搭載しています。 12