SOHC (pojedynczy wałek rozrządu w głowicy)

SOHC, skrót od angielskiego określenia pojedynczego górnego wałka rozrządu, opisuje układ rozrządu, w którym jeden wałek rozrządu osadzony jest w głowicy cylindrów i odpowiada za sterowanie zarówno zaworami dolotowymi, jak i wylotowymi. Określenie to odróżnia go od starszych układów z popychaczami, gdzie wałek znajduje się nisko w bloku silnika, oraz od układów dwuwałkowych umieszczających po dwa wałki w każdej głowicy. Umieszczenie wałka w głowicy, bezpośrednio nad zaworami, skraca i usztywnia mechaniczną drogę między krzywką a zaworem, pozwalając na precyzyjniejsze sterowanie ruchem zaworów przy wyższych obrotach niż w przypadku długiego układu z popychaczami.

Podczas pracy pojedynczy wałek napędzany jest z wału korbowego paskiem lub łańcuchem, dokładnie z połową prędkości obrotowej silnika, a jego krzywki oddziałują na zawory albo bezpośrednio przez szklankowe popychacze, albo, częściej w konstrukcjach jednowałkowych, przez dźwigienki zaworowe. Ponieważ jeden wałek musi sięgnąć przez całą głowicę, by obsłużyć oba rzędy zaworów, geometria dźwigienek bywa bardziej rozbudowana niż w silniku dwuwałkowym, a sam wałek często znajduje się między dwoma rzędami zaworów, z dźwigienkami rozchodzącymi się na obie strony.

Największą zaletą układu SOHC jest jego prostota. Przy jednym wałku na głowicę jest mniej ruchomych części, mniejsza masa elementów posuwisto-zwrotnych, lżejsza i bardziej zwarta głowica oraz niższy koszt wytwarzania. W silniku poprzecznym małego auta rodzinnego, gdzie miejsce pod maską i cena ważą więcej niż maksymalna moc, są to realne korzyści, a konstrukcja ta przez dziesięciolecia niezawodnie napędzała niezliczone pojazdy z głównego nurtu.

Kompromisy ujawniają się, gdy konstruktorzy sięgają po wyższe osiągi. Zastosowanie czterech zaworów na cylinder, czyli układu najlepiej oddychającego przy wysokich obrotach, jest mechanicznie kłopotliwe, gdy pojedynczy wałek musi sterować nimi wszystkimi, dlatego wiele silników SOHC poprzestaje na dwóch lub trzech zaworach. Podobnie zastosowanie niezależnego zmiennego sterowania faz rozrządu osobno dla dolotu i wylotu jest znacznie trudniejsze, gdy oba kierowane są tym samym wałkiem, ponieważ ich faz nie można zmieniać oddzielnie. W rezultacie silniki jednowałkowe wytwarzają zwykle niższą moc jednostkową, czyli mniej mocy z litra, niż równoważne jednostki dwuwałkowe.

Te ograniczenia tłumaczą, dlaczego układ z dwoma wałkami rozrządu w głowicy stał się dominujący w silnikach wyczynowych, a nawet w znacznej części produkcji masowej, gdy czterozaworowe oddychanie i podwójne niezależne sterowanie faz rozrządu stały się oczekiwanym standardem. Konstrukcje SOHC zachowują jednak swoje miejsce tam, gdzie najważniejsze są koszt, masa i zwartość, a niektórzy producenci opracowali dopracowane jednowałkowe głowice czterozaworowe, by uchwycić większość korzyści w oddychaniu przy zachowaniu prostszej architektury. Wybór między SOHC a DOHC jest ostatecznie kwestią priorytetów, a nie tego, że jeden z nich jest z natury lepszy.