Monoalbero a camme in testa (SOHC)

Il SOHC, dall'inglese single overhead camshaft, indica uno schema di distribuzione in cui un solo albero a camme è alloggiato nella testata ed è incaricato di comandare sia le valvole di aspirazione sia quelle di scarico. Il termine lo distingue dai più vecchi schemi ad aste e bilancieri, dove l'albero a camme è collocato in basso nel basamento, e dagli schemi bialbero che dispongono due alberi a camme in ciascuna testata. Posizionando l'albero a camme in testa, direttamente sopra le valvole, si accorcia e si irrigidisce il percorso meccanico tra camma e valvola, consentendo un controllo del moto delle valvole più preciso agli alti regimi di quanto permetta una lunga catena di aste.

Nel funzionamento, l'unico albero a camme è azionato dall'albero motore tramite una cinghia o una catena a esattamente metà del regime del motore, e i suoi lobi agiscono sulle valvole o direttamente attraverso punterie a bicchiere o, più di frequente negli schemi monoalbero, tramite bilancieri. Poiché un solo albero deve attraversare la testata per comandare entrambe le file di valvole, la geometria dei bilancieri è spesso più elaborata che in un motore bialbero, con la camma collocata di frequente tra le due file di valvole e i bilancieri che si aprono a ventaglio verso ciascun lato.

Il grande pregio dello schema SOHC è la sua semplicità. Con un solo albero a camme per testata, vi sono meno parti in movimento, minore massa alternata, una testata più leggera e compatta e un costo di produzione inferiore. Per un motore trasversale di una piccola vettura familiare, dove lo spazio di ingombro e il prezzo contano più della resa assoluta, questi sono vantaggi concreti, e lo schema ha motorizzato in modo affidabile innumerevoli veicoli di larga diffusione per decenni.

I compromessi emergono quando i progettisti cercano prestazioni più elevate. Montare quattro valvole per cilindro, la configurazione che respira meglio agli alti regimi, è meccanicamente scomodo quando un solo albero deve azionarle tutte, e molti motori SOHC si accontentano perciò di due o tre valvole. Allo stesso modo, applicare una fasatura variabile indipendente ad aspirazione e scarico è assai più difficile quando entrambe sono governate dallo stesso albero, dato che la loro fasatura non può essere variata separatamente. Di conseguenza, i monoalbero tendono a una resa specifica inferiore, cioè meno potenza per litro, rispetto a unità bialbero equivalenti.

Queste limitazioni spiegano perché lo schema bialbero a camme in testa sia diventato dominante nei motori prestazionali e perfino in gran parte della produzione di serie, da quando il respiro a quattro valvole e la doppia fasatura indipendente sono diventati caratteristiche attese. Gli schemi SOHC mantengono comunque uno spazio dove costo, peso e compattezza sono prioritari, e alcuni costruttori hanno realizzato sofisticate testate monoalbero a quattro valvole per catturare gran parte del beneficio sul respiro pur conservando l'architettura più semplice. La scelta tra SOHC e DOHC è in definitiva una questione di priorità, e non di una superiorità intrinseca dell'uno sull'altro.