DOHC, som står for dobbel overliggende kamaksel og iblant skrives twin-cam, beskriver en ventilstyring der hvert topplokk bærer to kamaksler montert over ventilene: én dedikert til å åpne innsugsventilene og den andre til eksosventilene. Det er løsningen som dominerer moderne petrol- og dieselmotorer, etter å ha fortrengt enklere konstruksjoner i takt med kravene om høyere turtall, mer effekt og renere forbrenning. På en V-motor, som har to atskilte topplokk, bruker en DOHC-løsning derfor fire kamaksler til sammen, noe som gjenspeiles i betegnelser som «quad-cam».
Selve kamakselen er en roterende aksel hvis kammer skyver ventilene opp i takt med stemplene, drevet fra veivakselen av en registerreim eller -kjede med nøyaktig halvt motorturtall i en firetaktsmotor. Ved å plassere kamakslene i topplokket, rett over ventilene, kortes og stives veien mellom kam og ventil av, ofte ved at den virker direkte på en koppløfter eller en kort vippearm. Ved å dele dette arbeidet på to aksler kan innsugs- og eksosventilene betjenes helt uavhengig av hverandre, hver optimalisert uten kompromiss fra den andre.
Den mest umiddelbare praktiske fordelen er at adskilte ventilrekker gjør det enkelt å ordne fire ventiler per sylinder, to innsugs- og to eksosventiler, i et kompakt takformet forbrenningskammer, med tennpluggen plassert sentralt mellom dem. Flere ventiler gir større samlet portareal og bedre pust, slik at motoren kan ta inn og støte ut gass friere ved høyt turtall. Den lette, direktevirkende ventilstyringen holder også den bevegelige massen lav, slik at motoren trygt kan gå høyere i turtall og yte mer fra et gitt volum.
En ytterligere og stadig viktigere fordel er kontroll over ventiltidene. Fordi innsug og eksos drives av hver sin aksel, kan produsentene montere uavhengig variabel ventiltiming på hver av dem, og forskyve kammene individuelt for å passe ulike turtall og belastninger. Denne dobbelt uavhengige styringen breder ut dreiemomentkurven, bedrer tomgangskvalitet og utslipp og støtter teknikker som intern eksosresirkulering, noe som ikke er mulig med én delt aksel.
Alternativet er SOHC-løsningen, med én kamaksel per topplokk som betjener både innsugs- og eksosventilene gjennom en mer omstendelig vippearm; den er enklere, smalere og billigere, men mer begrenset. Ulempene ved DOHC er et bredere, tyngre og mer sammensatt topplokk og en lengre, mer krevende registerdrift. Likevel, etter hvert som kravene til virkningsgrad og effekt har steget, har den doble overliggende kamakselen blitt standarden for alle motorer unntatt de mest kostnadsdrevne.
- To kamaksler per topplokk: én for innsug, én for eksos
- Gjør det enkelt å montere fire ventiler per sylinder
- Tillater uavhengig variabel timing på innsug og eksos
- Høyere effekt og turtall enn SOHC; nå standarden