عمود الكامات العلوي المفرد (SOHC)

SOHC، اختصاراً لعمود الكامات العلوي المفرد، يصف ترتيب منظومة صمامات يُركّب فيه عمود كامات واحد في رأس الأسطوانات ويتولّى تشغيل صمامات السحب والعادم معاً. ويميّزه هذا المصطلح عن ترتيبات قضبان الدفع الأقدم، حيث يقبع عمود الكامات منخفضاً في كتلة المحرك، وعن ترتيبات العمودين اللذين يضعان عمودي كامات في كل رأس. ووضع عمود الكامات في الأعلى، فوق الصمامات مباشرة، يقصّر المسار الميكانيكي بين الكامة والصمام ويزيده صلابة، فيتيح تحكماً أدقّ في حركة الصمام عند سرعات الدوران الأعلى مما يسمح به نظام قضبان الدفع الطويل.

في أثناء العمل، يُدار عمود الكامات المفرد من العمود المرفقي بسير أو سلسلة بنصف سرعة المحرك بالضبط، وتعمل نتوءاته على الصمامات إما مباشرة عبر أكواب التابعات، أو، وهو الأشيع في التصاميم المفردة، عبر أذرع التأرجح. ولأن عموداً واحداً يجب أن يمتدّ عرض الرأس ليشغّل صفّي الصمامات كليهما، تكون هندسة الأذرع غالباً أكثر تعقيداً منها في محرك بعمودين، إذ يقع عمود الكامات كثيراً بين صفّي الصمامات وتتوزّع الأذرع نحو كل جانب.

الميزة الكبرى لترتيب SOHC بساطته. فبعمود كامات واحد لكل رأس، تقلّ الأجزاء المتحركة، وتنخفض الكتلة المترددة، ويصبح رأس الأسطوانات أخفّ وأكثر إحكاماً، وتقلّ كلفة التصنيع. وبالنسبة لمحرك عرضي في سيارة عائلية صغيرة، حيث يهمّ حيّز التركيب والسعر أكثر من الإخراج الأقصى، تُعدّ هذه مزايا حقيقية، وقد شغّل هذا التصميم عدداً لا يُحصى من المركبات السائدة بموثوقية على مدى عقود.

تظهر المقايضات حين يسعى المصمّمون إلى أداء أعلى. فتركيب أربعة صمامات لكل أسطوانة، وهو التكوين الأفضل تنفّساً عند الدورات العالية، عسير ميكانيكياً حين يتعيّن على عمود واحد تحريكها جميعاً، ولذلك يكتفي كثير من محركات SOHC بصمامين أو ثلاثة. وكذلك يصعب تطبيق توقيت صمامات متغيّر مستقلّ على السحب والعادم حين يحكمهما العمود نفسه، إذ لا يمكن تغيير طورهما بشكل منفصل. ونتيجة لذلك، تميل المحركات المفردة العمود إلى إخراج نوعي أدنى، أي قدرة أقلّ لكل لتر، من نظيراتها بعمودين.

تفسّر هذه القيود سبب هيمنة ترتيب عمود الكامات العلوي المزدوج في المحركات الأدائية، بل وفي كثير من الإنتاج السائد، مع صيرورة التنفّس بأربعة صمامات والتوقيت المتغيّر المستقلّ لعمودين سمتين متوقَّعتين. ومع ذلك تحتفظ تصاميم SOHC بموضع لها حيث تتصدّر الكلفة والوزن والإحكام الأولويات، وقد أنتج بعض المصنّعين رؤوساً مفردة العمود بأربعة صمامات متقنة لاقتناص معظم فائدة التنفّس مع الإبقاء على البنية الأبسط. والاختيار بين SOHC وDOHC في نهاية المطاف مسألة أولويات لا تفوّق متأصّل لأحدهما.