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DOHC

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記述整理、参考文献追加、出典の提示
{{出典の明記|date=2015年9月}}
'''DOHC''' (ディーオーエィチシー) とは、'''D'''ouble '''O'''ver'''H'''ead '''C'''amshaft(ダブル・オーバーヘッド・[[カムシャフト]])の略で、[[レシプロエンジン]]における吸排気弁機構の形式の一つ。
 
== 特徴 ==
[[ファイル:4A-GE.jpg|250px|thumb|DOHCエンジンの一例<br/>([[トヨタ自動車|トヨタ]]製・[[トヨタ・4A-GE|4A-GE型(5バルブヘッド仕様)]])]]
[[ファイル:4-Stroke-Engine.gif|thumb|DOHCエンジンのシリンダーヘッドの断面。<br />排気バルブと吸気バルブが別々の[[カム (機械要素)|カム]]によって開閉される。]]
 
[[シリンダーヘッド]]における[[ポペットバルブ|バルブ]]の駆動について、吸気側と排気側で別々の[[カムシャフト]]を備えるものを指す。[[SOHC]]に比べ、カムシャフト1本あたりの負荷が軽減される。さらに[[ロッカーアーム]]を廃してカムによるバルブの直押しが可能となるため、高回転化・高出力化が容易である<ref group="注釈">ただし、バルブを開く量(リフト量)を多くするためやカム軸の配置の自由度などの点からロッカーアームが使われているものも多い。ただし、この場合のロッカーアームはSOHCのようなシーソー式ではなく力点と作用点が近いスイング式で、追従性はSOHCほど劣っていない。直押し式とロッカーアーム式のどちらが優れているかは設計コンセプト次第で、時代によって流行もある。国内では近年までは直押し式が主流であったが、フリクション低減による省燃費性向上を狙って直押し式からローラーロッカーアームへの変更が増えている。いずれにせよ燃焼室やポートなど、シリンダーヘッドの設計の自由度がDOHC最大の利点であり、カム軸が増えたからといって、それだけで性能が向上するわけではない。しかしトヨタのように商品性、およびステータス性などのアピールのためにDOHCを積極的に採用するメーカーもある。ちなみに直押し式SOHCエンジン<ref group="注釈">例・[[スズキ・G型エンジン|スズキ・G10型エンジン]](2代目[[スズキ・カルタス|カルタス]]専用)、[[ダイハツ・EF型エンジン|ダイハツ・EF-SE型エンジン]]、[[スバル・EA型エンジン|スバル・EA82/82T型エンジン]]、[[スバル・EA型エンジン|スバル・ER27型エンジン]]、[[フォルクスワーゲン]]の非マルチバルブ(2バルブ)ヘッド仕様のSOHCエンジン全て、[[ホンダ・GL|ホンダ・GL1800]]用エンジンなど</ref>も存在するがシリンダーヘッドの設計の自由度が低くなり、燃焼室の形状やバルブ数、バルブ挟み角など制限を受ける
 
SOHCなどと比べバルブの配置の自由度が高く、燃焼室形状も理想的な物に近づけることができ、高回転でもバルブタイミングがずれることが少なく{{sfn|GP企画センター|2000|p=22}}、[[バルブタイミング]]を吸気側・排気側で別々に調整できるため、[[可変バルブ機構|可変バルブタイミング機構]]とも相性が良いなど{{Refnest|group="注釈"|SOHCでは吸排気バルブを一つのカムで駆動するためカムの位相を変化させると給排気両方の位相が同じだけ変化してしまうため効果が得られにくい。このためカム位相を変化させるバルブタイミング機構を採用する場合、例外<ref group="注釈">三菱[[MIVEC]]の一部の方式(例・[[三菱・4J1型エンジン|4J1#型]]エンジン)ではSOHCながらカムの位相変化を行なっている。アメリカでは吸気カムローブが独立して稼働するカムシャフトを用いて吸気バルブの位相変化を行うOHVエンジンも存在する。</ref>を除き基本的にDOHCとなる。}}、利点が多数あることから高性能エンジンの多くに採用されている。
 
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しエンジン重心が高くなる、機構が複雑になりコストがかかる、といったものがある{{sfn|GP企画センター|1999|p=55}}。
バルブレイアウトは、吸気バルブと排気弁バルブが[[シリンダー]]の半円を境に対向した[[クロスフロー]]形か、あるいは吸気弁と排気弁を対角に配置した形<ref group="注釈">一部のディーゼルエンジンのみこのレイアウトを採用する。</ref>などが選択可能である。また、燃焼室形状の設計自由度が高いことなど、利点が多数あることから高性能エンジンの多くに採用されている。プライベートチューンにおいては、[[バルブタイミング]]を吸気側・排気側で別々に調整できる自由度の高さも特徴であるが、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る。
 
バルブレイアウトは、吸気バルブと排気弁バルブが[[シリンダー]]の半円を境に対向した[[クロスフロー]]形か、あるいは吸気弁と排気弁を対角に配置した形<ref group="注釈">一部のディーゼルエンジンのみこのレイアウトを採用する。</ref>などが選択可能である。また、燃焼室形状の設計自由度が高いことなど、利点が多数あることから高性能エンジンの多くに採用されている。プライベートチューンにおいては、[[バルブタイミング]]を吸気側・排気側で別々に調整できる自由度の高さも特徴であるが、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る。
その他には近年一般的となったカムの位相を変化させる[[可変バルブ機構|可変バルブタイミング機構]]と相性が良いというメリットもある。SOHCでは吸排気バルブを一つのカムで駆動するためカムの位相を変化させると給排気両方の位相が同じだけ変化してしまうため効果が得られにくい。
このためカム位相を変化させるバルブタイミング機構を採用する場合、例外<ref group="注釈">三菱[[MIVEC]]の一部の方式(例・[[三菱・4J1型エンジン|4J1#型]]エンジン)ではSOHCながらカムの位相変化を行なっている。アメリカでは吸気カムローブが独立して稼働するカムシャフトを用いて吸気バルブの位相変化を行うOHVエンジンも存在する。</ref>を除き基本的にDOHCとなる。
 
== 歴史 ==
本来スポーツモデル向けの機構と見なされてきたDOHCであるが、[[トヨタ自動車]]は吸排気効率を高めつつ理想的な燃焼室形状を確保できる自由度の高さに着目し、省燃費化・低公害化の手段として実用車向けの普及型DOHCエンジン([[ハイメカツインカム]])を開発した。[[1986年]][[8月]]以降、同社の[[ガソリンエンジン]]乗用車のほとんどに採用された<ref group="注釈">[[トヨタ・カムリ|カムリ]]/[[トヨタ・ビスタ|ビスタ]]を皮切りに、[[トヨタ・カローラ|カローラ]]・[[トヨタ・スプリンター|スプリンター]]・[[トヨタ・コロナ|コロナ]] ・[[トヨタ・カリーナ|カリーナ]]・[[トヨタ・マークII|マークII]]・[[トヨタ・クラウン|クラウン]]・[[トヨタ・スターレット|スターレット]]など。[[1994年]]1月以降は[[トヨタ・カローラ|カローラバン]]/[[トヨタ・スプリンターバン|スプリンターバン]]などの一部のガソリンエンジン商用車に搭載するようになった。</ref>。また、軽自動車の分野では[[2001年]]5月以降には[[スズキ (企業)|スズキ]]の全ての軽自動車が、[[2009年]]9月以降には[[ダイハツ工業|ダイハツ]]の全ての軽自動車が、それぞれDOHCエンジンを搭載するようになった。
 
以来、量産型DOHCエンジンは世界の多くのメーカーに普及している。さらに、[[ディーゼルエンジン]]にもDOHCを採用する例も散見される{{Refnest|group="注釈"|[[トヨタ・ダイナ]]/[[トヨタ・トヨエース|トヨエース]]各1t積モデル=[[トヨタ・KDエンジン#1KD-FTV|1KD-FTV]]、[[トヨタ・ハイエース]]/[[トヨタ・レジアスエース|レジアスエース]]=[[トヨタ・KDエンジン#2KD-FTV|2KD-FTV]]<ref group="注釈">前期型は1KD-FTVが搭載されていた。</ref>、[[三菱・パジェロ]]<ref group="注釈">3代目モデルで初採用。モデル末期にはカタログ落ちしていたが、4代目モデルの2008年10月の一部改良に伴い復活した。</ref>=4M41=4M41、4P10、[[三菱ふそう・ローザ]]、[[三菱ふそう・エアロミディ]]、[[日産・シビリアン]]=4M50(T5)=4M50(T5)、[[三菱ふそう・スーパーグレート]]、[[三菱ふそう・エアロエース]]/[[三菱ふそう・エアロクイーン|エアロクイーン]]=[[三菱ふそう・6R系エンジン|6R10]]<ref group="注釈">ちなみに大型トラック用としては日本初となる。</ref>、[[いすゞ・ビッグホーン]]、[[いすゞ・ウィザード]]=4JX1<ref group="注釈">2005年現在は生産終了。</ref>、[[いすゞ・エルフ]]、[[日産・アトラス]]、[[マツダ・タイタン]]=4JJ1=4JJ1-TCS)も散見されるTCS}}
 
== 他の名称について ==
一般ユーザー向けのキャッチフレーズ的なニュアンスで、「'''ツインカム'''(TWIN CAM)」と呼ばれることもある{{sfn|GP企画センター|1999|p=55}}。四輪ではトヨタ<ref group="注釈">[[トヨタ・T型エンジン|2T-G]]系などが主力の時代はDOHCと称している。</ref>と日産<ref group="注釈">[[日産・FJエンジン|FJ20]]系しかDOHCエンジンがなかった時代にはDOHCと称している。</ref>、スズキ、ダイハツが、二輪ではカワサキがこの呼称を採用している。
 
ただし厳密にはツインカム=DOHCではない。これは[[V型エンジン]]や[[水平対向エンジン]]などシリンダーヘッドを2つ以上持つエンジンの場合、一つのシリンダーヘッドにはカムシャフトが1本すなわちSOHCと同等の機構であっても、エンジン全体みるとカムシャフトが2本以上になるためである<ref group="注釈">逆に、各Vバンク上に1本ずつのカムシャフトを持つが、それぞれが吸気または排気専用のカム列を持ち、SOHCを名乗りながらもシリンダー側から見るとDOHCに類似したカムシャフト配置となる[[狭角V型エンジン]]のようなケースもある。</ref>。もっとも、これをツインカムと称する例はまずない。そうした誤解もあるためトヨタはシリンダーヘッドが2つになるV型のDOHCエンジンに関しては「FOUR CAM」と称していた。
 
例外的に[[ハーレーダビッドソン]]は自社のカムシャフトが2本の[[V型2気筒]]OHVエンジンをTWINCAMと称している。これは自社の従来のエンジンのカムシャフトが1本だったことから、それらと区別するためである。
 
== マルチバルブ ==
4ストロークエンジンにおいて、1つのシリンダーに3つ以上のバルブを持つことをいい、そのエンジンのことを[[マルチバルブ]]エンジンという。一部にSOHCやOHV(OHVの場合は一部のオートバイあるいは産業用、[[農業機械]]用を含む一部のディーゼルエンジン)のマルチバルブエンジンが存在するものの、ほとんどはDOHCの方が普通であり{{sfn|GP企画センター|1999|p=59}}、前述のプジョーの最初のDOHCエンジンも同時に最初のマルチバルブエンジンでもあった。両者は密接な関係にある。{{Main|マルチバルブ}}
 
== その他の動弁機構--歴史順 ==
 
== 参考文献 ==
* {{Cite book ja-jp |editor=GP企画センター |year=1999 |title=エンジンの基礎知識と最新メカ |publisher=[[グランプリ出版]] |isbn=4-87687-207-4}}
* {{Cite book ja-jp |editor=GP企画センター |year=2000 |title=新版 クルマのメカ入門 |publisher=[[グランプリ出版]] |isbn=4-87687-215-5}}
 
== 関連項目 ==
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