DOHC, kurz für Double Overhead Camshaft und auch als Doppelnockenwelle oder Twin-Cam bezeichnet, beschreibt einen Ventiltrieb, bei dem jeder Zylinderkopf zwei oberhalb der Ventile angeordnete Nockenwellen trägt: eine ausschließlich für das Öffnen der Einlassventile, die andere für die Auslassventile. Diese Bauart dominiert moderne Otto- und Dieselmotoren, nachdem sie einfachere Konstruktionen verdrängt hat, da der Bedarf an höheren Drehzahlen, mehr Leistung und saubererer Verbrennung gewachsen ist. Bei einem V-Motor mit zwei getrennten Köpfen nutzt eine DOHC-Bauart daher insgesamt vier Nockenwellen, was sich in Bezeichnungen wie „Quad-Cam“ niederschlägt.
Die Nockenwelle selbst ist eine rotierende Welle, deren Nocken die Ventile im Takt mit den Kolben öffnen; sie wird von der Kurbelwelle über Zahnriemen oder Steuerkette beim Viertakter mit exakt halber Motordrehzahl angetrieben. Werden die Nockenwellen im Kopf direkt über den Ventilen platziert, verkürzt und versteift das den Weg zwischen Nocken und Ventil, das oft unmittelbar auf einen Tassenstößel oder einen kurzen Schlepphebel wirkt. Indem man diese Aufgabe auf zwei Wellen verteilt, lassen sich Einlass- und Auslassventile völlig unabhängig voneinander betätigen, jedes ohne Kompromiss zugunsten des anderen optimiert.
Der unmittelbarste praktische Vorteil besteht darin, dass die Trennung der Ventilbänke eine Anordnung mit vier Ventilen je Zylinder, also zwei Einlass- und zwei Auslassventilen, in einem kompakten Dachbrennraum einfach macht, mit der Zündkerze mittig dazwischen. Mehr Ventile bedeuten eine größere Gesamtquerschnittsfläche und einen besseren Gaswechsel, sodass der Motor bei hoher Drehzahl freier ein- und ausatmen kann. Der leichte, direkt wirkende Ventiltrieb hält die bewegte Masse gering, sodass der Motor gefahrlos höher drehen und aus gegebenem Hubraum mehr Leistung schöpfen kann.
Ein weiterer, zunehmend wichtiger Vorteil ist die Steuerung der Ventilzeiten. Da Ein- und Auslass von getrennten Wellen angetrieben werden, können Hersteller jeder Welle eine unabhängige variable Nockenwellensteuerung verleihen und die Nocken einzeln nach früh oder spät verstellen, passend zu Drehzahl und Last. Diese doppelt unabhängige Steuerung verbreitert das Drehmomentband, verbessert Leerlaufqualität und Emissionen und unterstützt Verfahren wie die innere Abgasrückführung, was alles mit einer einzigen gemeinsamen Welle nicht möglich ist.
Die Alternative ist die SOHC-Bauart mit nur einer Nockenwelle je Kopf, die über eine aufwendigere Schlepphebelanordnung sowohl Einlass- als auch Auslassventile betätigt; sie ist einfacher, schmaler und günstiger, aber eingeschränkter. Die Nachteile von DOHC sind ein breiterer, schwererer und komplexerer Kopf sowie ein längerer, anspruchsvollerer Steuertrieb. Dennoch ist die Doppelnockenwelle, da die Anforderungen an Effizienz und Leistung gestiegen sind, zum Standard für alle bis auf die strikt kostengetriebenen Motoren geworden.
- Zwei Nockenwellen je Kopf: eine für Einlass, eine für Auslass
- Macht vier Ventile je Zylinder leicht umsetzbar
- Erlaubt unabhängige variable Steuerung von Einlass und Auslass
- Höhere Leistung und Drehzahl als SOHC; heute Standard