SOHC (μονός εκκεντροφόρος επί κεφαλής)

Το SOHC, συντομογραφία του single overhead camshaft, περιγράφει μια διάταξη μηχανισμού βαλβίδων στην οποία ένας εκκεντροφόρος άξονας τοποθετείται στην κυλινδροκεφαλή και αναλαμβάνει τη λειτουργία τόσο των βαλβίδων εισαγωγής όσο και των βαλβίδων εξαγωγής. Ο όρος τον διακρίνει από τις παλαιότερες διατάξεις με ωστήρια, όπου ο εκκεντροφόρος βρίσκεται χαμηλά στο μπλοκ του κινητήρα, αλλά και από τις διατάξεις διπλού εκκεντροφόρου που τοποθετούν δύο άξονες σε κάθε κεφαλή. Η τοποθέτηση του εκκεντροφόρου επί κεφαλής, ακριβώς πάνω από τις βαλβίδες, κονταίνει και σκληραίνει τη μηχανική διαδρομή ανάμεσα σε έκκεντρο και βαλβίδα, επιτρέποντας ακριβέστερο έλεγχο της κίνησης των βαλβίδων σε υψηλότερες στροφές απ' ό,τι μια μακριά αλυσίδα ωστηρίων.

Στη λειτουργία, ο μονός εκκεντροφόρος παίρνει κίνηση από τον στροφαλοφόρο μέσω ιμάντα ή καδένας χρονισμού, ακριβώς στις μισές στροφές του κινητήρα, και τα έκκεντρά του δρουν στις βαλβίδες είτε απευθείας μέσω ποτηριών είτε, συνηθέστερα στις σχεδιάσεις μονού εκκεντροφόρου, μέσω κοκοράκια (ζύγωθρα). Επειδή ένας μόνο άξονας πρέπει να καλύψει όλο το πλάτος της κεφαλής για να κινήσει και τις δύο σειρές βαλβίδων, η γεωμετρία των ζυγώθρων είναι συχνά πιο σύνθετη απ' ό,τι σε έναν κινητήρα διπλού εκκεντροφόρου, με τον άξονα συνήθως ανάμεσα στις δύο σειρές βαλβίδων και τα ζύγωθρα να ανοίγουν προς κάθε πλευρά.

Η μεγάλη αρετή της διάταξης SOHC είναι η απλότητά της. Με έναν μόνο εκκεντροφόρο ανά κεφαλή υπάρχουν λιγότερα κινούμενα μέρη, μικρότερη παλινδρομούσα μάζα, ελαφρύτερη και πιο συμπαγής κυλινδροκεφαλή και χαμηλότερο κόστος κατασκευής. Για έναν εγκάρσιο κινητήρα σε ένα μικρό οικογενειακό αυτοκίνητο, όπου ο διαθέσιμος χώρος και η τιμή μετρούν περισσότερο από τη μέγιστη απόδοση, αυτά είναι ουσιαστικά πλεονεκτήματα, και η σχεδίαση έχει κινήσει αναρίθμητα οχήματα μαζικής παραγωγής αξιόπιστα επί δεκαετίες.

Οι συμβιβασμοί εμφανίζονται όταν οι σχεδιαστές κυνηγούν υψηλότερες επιδόσεις. Η τοποθέτηση τεσσάρων βαλβίδων ανά κύλινδρο, της διαμόρφωσης που αναπνέει καλύτερα στις υψηλές στροφές, είναι μηχανικά δύσκολη όταν ένας μόνος εκκεντροφόρος πρέπει να τις κινήσει όλες, γι' αυτό πολλοί κινητήρες SOHC αρκούνται σε δύο ή τρεις βαλβίδες. Αντίστοιχα, η εφαρμογή ανεξάρτητου μεταβλητού χρονισμού σε εισαγωγή και εξαγωγή είναι πολύ δυσκολότερη όταν και οι δύο εξαρτώνται από τον ίδιο άξονα, αφού ο χρονισμός τους δεν μπορεί να μεταβληθεί χωριστά. Ως αποτέλεσμα, οι κινητήρες μονού εκκεντροφόρου τείνουν να έχουν χαμηλότερη ειδική ισχύ, δηλαδή λιγότερους ίππους ανά λίτρο, από ισοδύναμες μονάδες διπλού εκκεντροφόρου.

Οι περιορισμοί αυτοί εξηγούν γιατί η διάταξη διπλού εκκεντροφόρου (DOHC) έχει κυριαρχήσει στους κινητήρες επιδόσεων αλλά και σε μεγάλο μέρος της μαζικής παραγωγής, καθώς η αναπνοή με τέσσερις βαλβίδες και ο διπλός ανεξάρτητος μεταβλητός χρονισμός έγιναν αναμενόμενα χαρακτηριστικά. Οι σχεδιάσεις SOHC διατηρούν εντούτοις θέση εκεί όπου το κόστος, το βάρος και οι συμπαγείς διαστάσεις προέχουν, ενώ ορισμένοι κατασκευαστές έχουν φτιάξει εξελιγμένες τετραβάλβιδες κεφαλές μονού εκκεντροφόρου, ώστε να κερδίζουν το μεγαλύτερο μέρος του οφέλους στην αναπνοή κρατώντας την απλούστερη αρχιτεκτονική. Η επιλογή ανάμεσα σε SOHC και DOHC είναι τελικά ζήτημα προτεραιοτήτων και όχι εγγενούς υπεροχής του ενός έναντι του άλλου.