マルチバルブ

日産の4バルブVQエンジンのシリンダーヘッド

マルチバルブまたはマルチバルブ4ストローク内燃機関とは、各シリンダーに2つ以上の バルブ（空気と燃料の吸入、および排気ガスの排出のために、それぞれ最低1つずつ必要なバルブよりも多く）を備えたエンジンです。マルチバルブエンジンは、これらのうちの1つまたは両方を改善するために考案され、しばしば「より良い呼吸」と呼ばれます。また、バルブの数が多く小型であるため、運動質量（個々のバルブとスプリングあたり）が小さいという利点もあり、2バルブエンジンよりも高い毎分回転数（rpm）で動作できるため、単位時間あたりの吸入量および／または排気量がさらに多くなり、結果として潜在的により高い出力が得られます。[ 1 ] [ 2 ]

マルチバルブの根拠

マルチバルブエンジン設計

マルチバルブ エンジン設計では、より高い性能を実現するために、シリンダーごとに3 つ、4 つ、または 5 つのポペット バルブが備えられています。自動車工学では、4 ストローク内燃エンジンにはシリンダーごとに少なくとも 2 つのバルブが必要です。1 つは空気 (および多くの場合燃料[ 3 ] ) の吸入用、もう 1 つは燃焼ガスの排気用です。バルブを追加するとバルブ面積が増加し、吸入ガスと排気ガスの流れが改善され、それによって燃焼、容積効率、および出力が向上します。マルチバルブの形状により、点火プラグを燃焼室内の理想的な位置に配置できるため、炎の伝播が最適になります。マルチバルブ エンジンでは、往復質量が低い小型のバルブが使用される傾向があり、これにより各カムローブの摩耗が軽減され、バルブ浮きの危険なしに高回転からより多くのパワーを得ることができます。一部のエンジンは、各吸気バルブをわずかに異なるタイミングで開くように設計されており、これにより乱流が増加し、低エンジン速度での空気と燃料の混合が改善されます。バルブの数が増えると、シリンダー ヘッドの冷却効果も高まります。

マルチバルブ エンジンの欠点は、部品点数が多くなるため製造コストとメンテナンス コストが増加する可能性があることと、バルブ ステム シールの数が増えるためオイル消費量が増加する可能性があることです。

ほとんどのマルチバルブ エンジンはデュアル オーバーヘッド カムシャフト(DOHC) 設計ですが、シングル オーバーヘッド カムシャフト(SOHC) マルチバルブ エンジンも存在します。たとえば、マツダ B8-ME エンジンでは、フォーク型のロッカー アームが使用されているため、単一のオーバーヘッド カムシャフトで 2 つのバルブ (通常は排気バルブ) を同時に駆動でき、製造コストを削減するために必要なカム ローブが少なくなります。

  • 3バルブシリンダーヘッド

大型の排気バルブ1つと小型の吸気バルブ2つを備えています。3バルブレイアウトは2バルブヘッドよりも吸気効率が良いですが、排気バルブが大きいため、回転数制限は2バルブヘッドと同程度になります。この設計は4バルブ設計よりも製造コストが低く抑えられます。3バルブ設計は1980年代後半から1990年代初頭にかけて一般的で、2004年からはフォードFシリーズトラックとフォードSUVで主流のバルブ配置となっています。ドゥカティST3 Vツインは3バルブヘッドを採用していました。

  • 4バルブシリンダーヘッド

これは最も一般的なマルチバルブヘッドで、2つの排気バルブと、それと同等（またはやや大きい）2つの吸気バルブを備えています。この設計は、3バルブヘッドと比較して同等の吸気量を実現し、小型の排気バルブにより高回転域でのエンジン回転数を確保できるため、高出力エンジンに最適です。

  • 5バルブシリンダーヘッド

あまり一般的ではないのが、2 つの排気バルブと 3 つの吸気バルブを備えた 5 バルブ ヘッドです。5 つのバルブはすべて同じサイズです。この設計により、優れた吸気が可能になり、各バルブが小さいため、理論上は高回転と非常に高い出力が得られます。4 バルブ エンジンと比較すると、5 バルブ設計では最高回転数が高く、3 つの吸気ポートにより効率的なシリンダー充填と高いガス乱流が得られるはずです (どちらも望ましい特性です)。ただし、5 バルブ構成が 4 バルブ設計よりも費用対効果の高い利点をもたらすかどうかは疑問視されてきました。直接噴射の台頭により、インジェクターがヘッド上でいくらかのスペースを占有する必要があるため、5 バルブ ヘッドの設計がより困難になる可能性もあります。ヤマハは、5 バルブのジェネシス エンジンを数年間製造した後、より安価な 4 バルブ設計に戻しました。

5 バルブ エンジンの例としては、AUDI AG が製造したさまざまな1.8 L 20vT エンジン、 Ferrari Dino V8の後継バージョン、トヨタとヤマハが共同で製造した 1.6 L 20 バルブ 4A-GEエンジンなどがあります。

  • 5つのバルブを超えて

円筒形のボアと等面積バルブの場合、バルブ数を5個以上に増やすと、バルブの総面積が減少します。以下の表は、シリンダーボアに対するバルブ数ごとの有効面積の割合を示しています。これらの割合は単純な形状に基づいており、スパークプラグやインジェクター用のオリフィスは考慮されていません。しかし、これらのオリフィスは通常、バルブを配置できない「デッドスペース」に配置されます。また、実際には、シリンダーあたりのバルブ数が偶数のヘッドでは、吸気バルブが排気バルブよりも大きくなることがよくあります。

  • 2 = 50%
  • 3 = 64%
  • 4 = 68%
  • 5 = 68%
  • 6 = 66%
  • 7 = 64%
  • 8 = 61%

代替技術

2007年東京モーターショーで展示された、スバルのSOHC 4バルブ/気筒EJ25ボクサーエンジン搭載i-AVLS可変バルブタイミングシステムのカットモデル。

ターボチャージャーとスーパーチャージャーもエンジンの吸気効率を向上させる技術であり、マルチバルブエンジンの代替として、あるいはマルチバルブエンジンと併用して使用することができます。可変バルブタイミングや可変長インテークマニホールドも同様です。ロータリーバルブもエンジンの吸気効率と高回転性能を向上させますが、あまり成功しませんでした。シリンダーヘッドのポート加工も、エンジンチューニングの一環として、エンジン性能の向上に用いられます。

車とトラック

1914年以前

オーバーヘッドカムシャフトエンジンを搭載した最初の自動車は、1902年のMarrで、1気筒あたり2バルブのシングルオーバーヘッドカムシャフト単気筒エンジンを搭載していました。1908年のAriès VTレースカーは、1気筒あたり4バルブのデスモドロミックバルブを備えた1.4リッタースーパーチャージャー付き単気筒エンジンを搭載していました。[ 4 ] 1910年のIsotta Fraschini Tipo KMは、 10.6リッターシングルオーバーヘッドカムシャフト直列4気筒エンジンを搭載し、1気筒あたり4バルブで100～140馬力（75～104kW）を発生し、完全密閉型オーバーヘッドバルブギアを備えた最初のエンジンの一つでした。[ 5 ] [ 6 ]

2本のオーバーヘッドカムシャフトと気筒あたり4つのバルブを備えたエンジンを搭載した世界初の自動車は、アーネスト・ヘンリーが設計した1912年のプジョーL76グランプリレースカーであった。7.6リッターモノブロック直列4気筒エンジンは、近代的な半球形燃焼室を備え、148 bhp (110 kW) を発生した。これは19.5 hp/L (14.5 kW/L; 0.3 hp/cu in) に相当する。1913年4月、イギリスのブルックランズレーストラックで、「ラ・トルピレ」（魚雷）と呼ばれる特別に製作されたL76が、時速170キロメートルの世界速度記録を破った。[ 1 ]ロベール・プジョーはまた、 1912年のグランプリに向けて若きエットーレ・ブガッティにGPレースカーの開発を依頼した。このチェーン駆動のブガッティ・タイプ18は、 5リッター直列4気筒SOHCエンジンを搭載し、気筒あたり3バルブ（吸気2バルブ、排気1バルブ）を装備していました。2800rpmで約100馬力（75kW、101PS）（1立方インチあたり0.30馬力）を発生し、最高速度99mph（159km/h）に達しました。この3バルブエンジンは、後にブガッティの最も有名な車のいくつかに採用され、1922年のグランプリレーサー、タイプ29や1924年の伝説的なタイプ35などが挙げられます。タイプ29とタイプ35はどちらも、100馬力（75kW）の2リッターSOHC 24バルブNA直列8気筒エンジンを搭載し、1立方インチあたり0.82馬力（0.61kW）を出力しました。

1914年から1945年の間

ALFA 40/60 GPは、現在アルファロメオと呼ばれる会社が製造した、完全に機能する初期のレーシングカーのプロトタイプでした。1914年に1台のみが製造され、後に1921年に改良されました。ジュゼッペ・メロ​​シの設計によるこのエンジンは、アルファロメオ初のDOHCエンジンでした。シリンダーあたり4つのバルブ、90度のバルブ角度、ツインスパーク点火を採用していました。[ 7 ] GPエンジンは排気量4.5リットル(4490cc)で、2950rpmで88 bhp(66kW)(14.7kW/リットル)を発生し、1921年の改良後は3000rpmで102 bhp(76kW)を発生しました。この車の最高速度は88-93 mph(140-149 km/h)でした。これらのDOHCエンジンがアルファ ロメオ 6Cなどのアルファ ロードカーに搭載されるようになったのは 1920 年代になってからでした。

1916年、アメリカの自動車雑誌『オートモービル・トピックス』は、米国カリフォルニア州ロサンゼルスのリンスウェイト・ハッセー・モーター社が製造した4気筒、4バルブの自動車エンジンについて次のように紹介した。「同社はツイン吸気・排気を備えた2つの高速モーターモデルを提供している。」[ 8 ]

Tヘッド構成の初期のマルチバルブエンジンには、1917年スタッツ直列4気筒、ホワイトモーターカーモデルGL 327 CIDデュアルバルブモノブロック4気筒、および1919年ピアスアロー直列6気筒エンジンがありました。当時の標準的なフラットヘッドエンジンはあまり効率が良くなかったため、設計者は複数のバルブを使用してエンジン性能を改善しようとしました。スタッツモーターカンパニーは、 16バルブ、ツインスパーク点火、アルミニウムピストンを備えた改良型Tヘッドを使用して、360.8 cid（5.8リットル）直列4気筒（1立方インチあたり0.22 bhp）から2400 rpmで80 bhp（59 kW）を生み出しました。これらの強力な初期のマルチバルブエンジンは2300台以上製造されました。スタッツは、有名なベアキャットスポーツカーだけでなく、標準的なツーリングカーにもそれらを採用しました。[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]ホワイト・モーター・カーのモノブロックエンジンは72馬力を発生し、150台未満しか製造されず、現在も残っているのはわずか3台のみである。1919年、ピアース・アローは524.8 cid（8.6リットル）直列6気筒24バルブエンジンを発表した。このエンジンは48.6 bhp（1立方インチあたり0.09 bhp）を発生し、非常に静粛性に優れていたため、当時の密造酒業者にとって大きな強みとなった。 [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

マルチバルブエンジンは、レーシングエンジンやスポーツエンジンで人気を博し続けました。ローレル・モーターズのチーフエンジニア、ロバート・M・ルーフは、 20世紀初頭にマルチバルブのルーフ・レーシング・オーバーヘッドを設計しました。タイプAの16バルブヘッドは1910年代に成功を収め、タイプBは1918年に、タイプCの16バルブヘッドは1923年に発売されました。フランク・ロックハートは、1926年にインディアナ州でタイプCのオーバーヘッドカムカーを駆り優勝しました。[ 15 ] [ 16 ]

ブガッティはまた、1914年というかなり昔に、気筒あたり4つのバルブを備えた1.5リッターOHV直列4気筒エンジンを開発していたが、第一次世界大戦後までこのエンジンは使用されなかった。このエンジンは、2700rpmで約30 bhp (22.4 kW) (15.4 kW/リッターまたは0.34 bhp/cid) を発生した。1920年のル・マンでのヴォワチュレット・グランプリでは、ドライバーのアーネスト・フリードリヒが16バルブエンジンを搭載したブガッティ タイプ13で優勝し、平均時速91.96 kmで優勝した。さらに成功したのは、1921年のブレシアでブガッティが上位4位を独占したことだ。この記念すべき勝利に敬意を表して、16バルブエンジン搭載のブガッティはすべてブレシアと名付けられた。1920年から1926年にかけて約2000台が製造された。

プジョーは1921年にトリプルオーバーヘッドカム5バルブのグランプリカーを製造していた。[ 17 ]

ベントレーは創業当初からマルチバルブエンジンを採用していました。 1921年に発表されたベントレー3リッターは、モノブロック直列4気筒エンジンを搭載し、アルミニウムピストン、ペントルーフ燃焼室、ツインスパーク点火、SOHC、気筒あたり4バルブを備えていました。出力は約70 bhp（1立方インチあたり0.38 bhp）でした。1927年型ベントレー4½リッターも同様のエンジン設計でした。NAレーシングモデルは130 bhp（1立方インチあたり0.48 bhp）、1929年型スーパーチャージャー付き4½リッター（ブロワーベントレー）は240 bhp（1立方インチあたり0.89 bhp）に達しました。1926年型ベントレー6½リッターは、モノブロック直列4気筒エンジンに2気筒を追加しました。このマルチバルブ直列6気筒エンジンは、180～200馬力（1立方インチあたり0.45～0.50馬力）を発揮しました。1930年型ベントレー8リッターマルチバルブ直列6気筒エンジンは約220馬力（1立方インチあたり0.45馬力）を発揮しました。

1931年、スタッツ・モーター・カンパニーは、 322 cid（5.3リットル）、デュアルカムシャフト、32バルブ、直列8気筒エンジンを発売した。出力は156 bhp（116 kW）/3900 rpmで、DV-32と呼ばれた。このエンジンは1立方インチあたり0.48 bhpを発生していた。このマルチバルブエンジンは約100台が製造された。スタッツは、最高速度100 mph（160 km/h）を誇る最高級スポーツカー、DV-32スーパーベアキャットにもこのエンジンを搭載していた。[ 18 ] [ 19 ]

1935年型デューセンバーグSJモルモン・ミーティアのエンジンは、419.6 cid（6.9リットル）直列8気筒DOHCエンジンで、気筒あたり4バルブ、スーパーチャージャーを備えていた。5,000 rpmで400 bhp（298.3 kW）、1立方インチあたり0.95 bhpを出力した。[ 20 ] [ 21 ]

1937年型メルセデス・ベンツW125レーシングカーは、5.7リッター直列8気筒DOHCスーパーチャージャーエンジンを搭載し、気筒あたり4バルブのエンジンを搭載していました。このエンジンは5800rpmで592～646馬力（441.5～475kW）を発生し、1立方インチあたり1.71～1.87馬力（77.8～85.1kW/リットル）を達成しました。W125の最高速度は約200mph（322km/h）でした。

1945年以降

2009 年型フォード エコブースト 3.5 リッター ターボチャージ V6 ガソリン エンジン(77.8 kW/リッター)の燃焼室。2つの吸気バルブ (右)、2 つの排気バルブ (左)、中央に配置されたスパーク プラグ、および直接燃料噴射装置(右)が示されています。

1967年型コスワースDFV F1エンジンは、3.0リッターV8自然吸気エンジンで、9,000rpmで約400馬力（298kW、406PS）（101.9kW/リットル）を発生し、1気筒あたり4バルブを特徴としていました。長年にわたりF1の主力エンジンであり、CART、フォーミュラ3000、スポーツカーレースなど、他のカテゴリーでも使用されました。

1968年の日本グランプリで300PS（221kW、296馬力）の3.0リッターエンジンとしてデビューしたトヨタ7エンジンは、5.0リッター（4,968cc）のノンターボV8 DOHC32バルブエンジンとして耐久レースに参戦しました。このエンジンは、8,000rpmで600PS（441kW、592馬力）（88.8kW/リッター）、6,400rpmで55.0kg・m（539N・m、398lb・ft）を発生しました。

1気筒あたり4バルブエンジンを搭載した最初の「量産」車がどれであったかについては、多くの議論があります。6気筒エンジンに関しては、量産車の特別仕様車も含めると、1969年式の日産スカイラインが最初のモデルと思われます。このスカイラインには、日産S20型6気筒DOHC4バルブエンジンが搭載されていました。このエンジンは、日産フェアレディZ432レーシングエディションにも搭載されていました。

4気筒エンジンとしては、1気筒あたり4バルブエンジンを搭載した最初の量産車はイギリスのフォード・エスコートRS1600で、コスワースBDAエンジンを搭載していました。これはフォードの「ケント」ブロックにコスワース製16バルブツインカムシリンダーヘッドを組み合わせたものです。この車は1970年代にラリー界の伝説となり、数々の国内および世界選手権で優勝を飾りました。他に量産車として世界初を主張する車としては、1972年に発売されたジェンセン・ヒーレーが挙げられます。この車はロータス907のベルト駆動式DOHC16バルブ2リッター直列4気筒エンジンを搭載し、140馬力（54.6kW/リッター、1.20馬力/cid）を出力しました。これらはすべて大量生産されたものの、生産台数は比較的限られていたため、1気筒あたり4バルブエンジンを搭載した、広く普及し、手頃な価格帯で初めて量産されたのは、1973年型トライアンフ・ドロマイト・スプリントだったと言われています。このトライアンフは、自社開発のSOHC 16バルブ、1,998cc（122ci）直列4気筒エンジンを搭載し、発売当初は127bhp（47.6kW/リットル、1.10bhp/cid）を出力しました。

1975年型シボレー・コスワース・ヴェガは、英国のコスワース・エンジニアリング社が設計したDOHCマルチバルブヘッドを搭載していました。この122立方インチ直列4気筒エンジンは、5600rpmで110bhp（82kW、112PS）、4800rpmで107lb⋅ft（145N⋅m）のトルクを発生しました。[ 22 ]

1976年型フィアット131アバルト（51.6kW/リットル）、1976年型ロータス・エスプリ（ロータス907エンジン搭載、54.6kW/リットル、1.20bhp/cid）、そして1978年型BMW M1 （ BMW M88エンジン搭載、58.7kW/リットル、1.29bhp/cid）は、いずれも1気筒あたり4バルブを採用していました。BMW M88/3エンジンは、1983年型BMW M6 35CSiと1985年型BMW M5に搭載されました。

1978年型ポルシェ935/78レーサーは、ツインターボ3.2リッター水平対向6気筒エンジン（845馬力/630kW/8,200rpm、784Nm/578フィートポンド/6,600rpm）を搭載していました。この水冷エンジンは1気筒あたり4バルブを備え、196.2kW/リットルという驚異的な出力を誇りました。しかし、マルチバルブDOHCエンジンはスパークプラグの空冷を阻害するため、ポルシェは従来の空冷方式を断念せざるを得ませんでした。このモデルはわずか2台しか製造されませんでした。

フェラーリは80年代にクアトロバルボーレ（またはQV）エンジンを開発した。1982年の308とモンディアル・クアトロバルボーレでは気筒あたり4つのバルブが追加され、出力はFI以前の最高245馬力（183kW）に戻った。非常に珍しいディーノ・クアトロバルボーレが1986年のランチア・テーマ8.32に使用された。これは308 QVのエンジンをベースとしていたが、フェラーリタイプのフラットプレーンではなくスプリットプレーンのクランクシャフトを使用していた。エンジンはフェラーリではなくドゥカティによって製造され、1986年から1991年まで生産された。クアトロバルボーレはランチアによっても、 LC2で世界スポーツカー選手権に挑戦する際に使用された。エンジンはツインターボ化され、ストロークが2.65リッターに削減されましたが、予選仕様では720馬力（537kW）を発生しました。後に排気量は3.0リッターに拡大され、出力は828馬力（617kW）に向上しました。1984年型フェラーリ・テスタロッサは、4.9リッター水平対向12気筒エンジンを搭載し、気筒あたり4バルブでした。1984年から1991年の間に、約7,200台のテスタロッサが生産されました。

1985年、ランボルギーニは5.2リットル（5167cc）のランボルギーニV12エンジン（64.8kW/リットル） から455PS（335kW、449馬力）を生み出すカウンタッククアトロバルヴォーレを発売しました。

16バルブエンジンを搭載したメルセデス・ベンツ190E 2.3-16は、イタリアのナルドで行われた50,000 km（31,000マイル）の耐久テストで、複合平均速度154.06 mph（247.94 km/h）という世界記録を樹立した後、1983年9月のフランクフルトモーターショーでデビューしました。このエンジンは、既に190クラスおよびEクラスに搭載されていた2.3リッター8バルブ、136馬力（101 kW）のエンジンをベースとしていました。コスワースは、気筒あたり4つの大型バルブを備えたDOHC軽合金鋳造シリンダーヘッドを開発しました。公道仕様の190 E 2.3-16は、ベースとなったシングルオーバーヘッドカム2.3直列4気筒エンジン（6,200 rpmで185 hp (138 kW)、59.2 kW/リットル）と174 lb⋅ft (236 N⋅m)を、49 hp (36 kW)、41 ft•lbf (55 N•m)も上回るトルクを発生しました。1988年には、2.3リッターエンジンが2.5リッターエンジンに置き換えられました。このエンジンは、初期の2.3リッターエンジンで切れやすいシングルチェーンをダブルバルブタイミングチェーンに置き換えることで、最高出力を17 bhp (12.5 kW)向上させ、トルクもわずかに増加しました。 1989年にホモロゲーション取得のため、エンジンを再設計し、より高い回転数制限と最高出力の向上を実現したエボリューションI（1989年）とエボリューションII（1990年）が生産されました。エボIIエンジンは、2463cc（70.2kW/リットル）の排気量から235PS（173kW、232馬力）を出力しました。

サーブは1984 年に 2.0 リッター (1985 cc) 直列 4 気筒エンジンに 16 バルブ ヘッドを導入し、サーブ 900とサーブ 9000にターボチャージャー付きとターボチャージャーなしのエンジン (それぞれ 65.5 kW/リッターと 47.9 kW/リッター) を提供しました。

2.0リッターの日産FJ20型エンジンは、1981年10月に第6世代の日産スカイラインに搭載されて発売された当時、DOHC16バルブ構成（気筒あたり4バルブ、吸気2バルブ、排気2バルブ）と電子燃料噴射（EFI）の両方を備えた、最も初期の直列4気筒量産日本製エンジンの1つでした。最高出力は6,000rpmで148馬力（110kW）、4,800rpmで133lb⋅ft（180N⋅m）でした。FJ20型にはターボチャージャー付きも用意されており、6,400rpmで188馬力（140kW）、4,800rpmで166lb⋅ft（225N⋅m）を出力しました。

日産に続き、トヨタは1983年に1.6リッター（1,587cc）の4A-GEエンジンを発売した。シリンダーヘッドはヤマハ発動機が開発し、トヨタの島山工場で製造された。当初は2バルブ設計として構想されていたが、トヨタとヤマハは1年間の評価期間を経て4バルブに変更した。このエンジンは、6,600rpm（54.2～65.5kW/リットル）で115～140bhp（86～104kW）、5,800rpmで109lb⋅ft（148N⋅m）を発生した。多バルブエンジンは低回転域で気流速度が低下するため、これを補うため、第1世代から第2世代のエンジンにはT-VIS吸気システムが搭載されていた。

1986年、フォルクスワーゲンはマルチバルブのゴルフGTI 16Vを発表しました。16バルブの1.8リッター直列4気筒エンジンは、139 PS（102 kW、137 bhp）、または56.7 kW/リットルの出力を発生し、従来の8バルブゴルフGTIエンジンの45.6 kW/リットルからほぼ25%向上しました。

GMのQuad 4マルチバルブエンジンファミリーは1987年初頭にデビューしました。Quad 4は、シボレー・コスワース・ベガに続いてGMが製造した最初の主流のマルチバルブエンジンでした。北米仕様のQuad 4は、1立方インチあたり1.08 bhp（1 kW; 1 PS）（49.1 kW/リットル）を達成しました。[ 2 ] [ 23 ]日本のメーカーがマルチバルブコンセプトを採用したことで、このようなエンジンはすぐに普及しました。

3つのバルブ

1987年式ホンダCRX Siのシリンダーヘッド。SOHC、ロッカーアーム、バルブスプリング、その他の部品が確認できます。これは、各シリンダーに2つの吸気バルブと1つの排気バルブを備えたマルチバルブ構成です。

1975年ホンダ シビックは、気筒あたり3バルブのホンダ1.5リッターSOHC 12バルブ直列4気筒エンジンを導入しました。 1981年に導入されたマセラティ ビトゥルボも、生産の大部分で気筒あたり3バルブ設計を採用していましたが、4バルブにアップグレードされました。日産の1988～1992年SOHC KA24Eエンジンも気筒あたり3バルブ（吸気2つ、排気1つ）でした。日産は1992年以降、 240SXなど一部のスポーツカーをDOHCにアップグレードしました。トヨタも、ターセルとスターレットの一部モデルに使用されたSOHC Eシリーズなどの3バルブエンジンを生産しました。

1988年、ルノーはドゥヴラン4気筒2.0リッターSOHCの12バルブバージョンを発売しました。

メルセデスとフォードは3バルブV6およびV8エンジンを製造しました。フォードは、DOHCバルブトレインの追加コストをかけずに、高回転域での吸気効率を80%向上させたと主張しています。フォードの設計では、シリンダーごとに中央に1つの点火プラグを配置していますが、メルセデスの設計では、シリンダーごとに反対側に2つの点火プラグを配置しています。これにより、中央部分には後日、シリンダー直噴式燃料インジェクターを追加できるスペースが確保されています。

1989 年のシトロエン XMは、初の 3 バルブ ディーゼル エンジン搭載車でした。

4つのバルブ

日産 SR20VE 2.0 リッター直列 4 気筒ヘッド、 DOHC、リフト制御付き日産のNeo VVL可変バルブタイミング、気筒あたり 4 つのバルブ。
ボルボの 2005 年型トラック用ディーゼル エンジン D13A のマルチバルブ トレイン。SOHC と中央インジェクターの周囲に気筒あたり 4 つのバルブを備えた 12.8 リットル ターボチャージ直列 6 気筒 (21.1 ～ 28.1 kW/リットル)、および両方の排気バルブを操作する VEB エンジン ブレーキ。

SOHC 4 バルブ エンジンの例としては、トライアンフ スプリント エンジン、ホンダF シリーズエンジン、D シリーズエンジン、すべてのJ シリーズエンジン、R シリーズエンジン、マツダ B8-ME、クライスラー 3.5 L V6 エンジンなどがあります。

第二次世界大戦の多くの戦闘機のV12 エンジンも、シリンダーごとに 4 つのバルブを備えた SOHC 構成を採用していました。

1993 年メルセデス・ベンツ C クラス(OM604 エンジン) は、初の 4 バルブ ディーゼル エンジン車でした。

5つのバルブ

プジョーは1921年にトリプルオーバーヘッドカム5バルブのグランプリカーを製造していた。[ 17 ]

1988年4月、実験的な2.2リッターターボチャージャー付き25バルブ直列5気筒エンジン（6,200rpmで440kW（600PS））を搭載したアウディ200ターボクワトロが、イタリアのナルドで2つの世界速度記録を樹立しました。1,005km（625マイル）を時速326.4km（202.8mph）で走行、800km（500マイル）を時速324.4km（201.6mph）で走行という記録です。[ 24 ] [ 25 ]

三菱は1989年に548ccの3G81エンジンを搭載した軽自動車「ミニカ・ダンガンZZ」を発売し、1気筒あたり5バルブのエンジンを初めて市場に投入した。 [ 26 ] [ 27 ]

ヤマハは1991年、トヨタが日本と南アフリカの一部のトヨタ・カローラに搭載するために製造した20バルブ4A-GEエンジン用の5バルブシリンダーヘッドを設計しました。ヤマハはまた、1989年のOX88 V8、1991年のOX99 V12、1993年のOX10 V10、そして1996年のOX11 V10といった5バルブF1エンジンも開発しましたが、いずれも大きな成功を収めることはありませんでした。ヤマハはモトクロスバイクYZ250FとYZ450F向けに5バルブエンジンを開発しました。

ブガッティ( EB 110 )、フェラーリ( F355、360、F50 )、フォルクスワーゲン、アウディ(アウディ クワトロ)、シュコダ(オクタヴィア vRS )、トヨタ( 4A-GE 20V )はすべて、 5 バルブ エンジン搭載車を生産しています。

6つのバルブ

1985年、マセラティは気筒あたり6バルブ（吸気3バルブ、排気3バルブ）の2.0リッターV6ターボエンジンを試作しました。このエンジンは、7,200rpmで261馬力（195kW、265PS）（97.5kW/リットル）を達成しました。[ 28 ]

プッシュロッド

ほとんどのマルチバルブ エンジンには、SOHC またはDOHCのオーバーヘッド カムシャフトが備わっていますが、マルチバルブ エンジンはプッシュロッドオーバーヘッド バルブ エンジン(OHV) 設計である場合もあります。GMは、プッシュロッドを使用してフォーク型ロッカーを作動させる第 4 世代 V8の 3 バルブ バージョンを発表しました。また、すべての Duramax V8 エンジンには、シリンダーごとにプッシュロッド付きの 4 つのバルブがあります。さらに、カミンズは4 バルブ OHV直列 6 気筒ディーゼルであるCummins B シリーズ(現在は ISB として知られています)を製造しています。フォードも、6.7L Power Stroke エンジンにプッシュロッドを使用しており、シリンダーごとに 4 つのプッシュロッド、4 つのロッカー、4 つのバルブを使用しています。ナビスターが製造した 6.0 および 6.4 Powerstroke エンジンも、4 つのバルブ ヘッドでプッシュロッドを使用していました。 2016年に導入されたハーレーダビッドソンミルウォーキーエイトエンジンは、プッシュロッドと単一のインブロックカムシャフトで駆動されるシリンダーあたり4つのバルブを使用しています。[ 29 ] [ 30 ]

ターボチャージャー付き

1980 年のロータス エセックス ターボ エスプリ(タイプ 910 2.2 リッター直列 4 気筒エンジン搭載) は、マルチバルブターボチャージエンジンを採用した最初の量産車でした。

オートバイ

1979年式ホンダNR500 V4 GPバイクエンジン。楕円ピストンとデュアルピストンロッドを採用した、希少な1気筒あたり8バルブのV4エンジン。DOHC 500ccエンジンは、 19,000rpmで115PS（170kW/リットル）以上の出力を誇ります。

マルチバルブエンジンを搭載したオートバイの例としては、次のようなものがあります。

アプリリア・ペガソ650シングルも当初は5バルブでしたが、現在のモデルは4バルブです。BMWと共同開発されたBMW F650シングルは常に4バルブでした。

航空機

ユンカース ユモ 213 の断面図。3バルブ設計がわかる。
1916年、ベンツBz.IVは、アルミニウムピストン、デュアルカムシャフト、気筒あたり4バルブを備えた19リッター水冷直列6気筒航空機用エンジンで、1,400rpmで230馬力/170kW（9.0kW/リッター）の出力を達成しました。約6,400台が生産されました。
1941年製パッカード・マーリン28 V12航空機エンジンの断面図。SOHCと気筒あたり4バルブが確認できます。この広く使用された第二次世界大戦中のスーパーチャージャー付きエンジンは、1,649 cid（38.5 kW/リットル）から1,390 bhp（1,037 kW、1,409 PS）を出力しました。

エットーレ・ブガッティは、複数のマルチバルブ航空機エンジンを設計しました。1916年型ブガッティU-16（ 1484.3 cid、24.32 L）SOHC 16気筒エンジンは、2つの並列8気筒バンクで構成され、2,000 rpmで410 bhp（305 kW）（12.5 kW/L、0.28 bhp/cid）を出力しました。各シリンダーには2つの垂直吸気バルブと1つの垂直排気バルブが備わっており、すべてカムシャフトからロッキングレバーによって駆動されました。第一次世界大戦の他の先進的な航空機エンジン、例えば高度で 300 bhp (224 kW; 304 PS) を発生する1916 年型マイバッハ Mb.IVa、アルミニウムピストンを採用した1916 年型ベンツ Bz.IV 、1918 年型ネイピア ライオン(450 bhp、24 リッター、DOHC 12 気筒) などは、2 つの吸気バルブと 2 つの排気バルブを使用していました。

キング・ブガッティ「U-16」航空エンジンに使用されてからずっと後、第二次世界大戦の直前に、ユンカース航空会社は第三帝国で最も多く生産された軍用航空エンジン（68,000台以上生産）の生産を開始しました。1936年設計、排気量35リットル、倒立V型12気筒、液冷式のユンカース ユモ 211 です。このエンジンは、ユンカース初の倒立V型12気筒設計である1932年製のユンカースユモ 210 [ 35 ]から継承した3バルブ シリンダー ヘッド設計[ 34 ]を採用していました。この設計は、後の1940年製のより強力なユンカース ユモ 213にも引き継がれ、1945年まで生産され、その生産型（ユモ 213A および -E サブタイプ）では、ユモ 211 の3バルブ シリンダー ヘッド設計が引き継がれました。[ 36 ]

第二次世界大戦の多くの戦闘機のV12 エンジンは、シリンダーごとに 4 つのバルブを備えた SOHC 構成を採用していました。

小型航空機向けの最新のマルチバルブピストンエンジンの一例として、オーストロエンジンAE300が挙げられます。この水冷ターボチャージャー付き2.0リッター（1,991 cc）DOHC 16バルブ直列4気筒ディーゼルエンジンは、コモンレール式直噴システムを採用し、168 bhp（125 kW、170 PS）/3,880 rpm（62.0 kW/リッター）の出力を発揮します。プロペラは、ねじり振動ダンパーを備えた一体型ギアボックス（ギア比1.69:1）によって駆動されます。パワーユニットの総重量は185 kg（408 lb）です。

ボート

1905年、自動車メーカーのデラエ社は、気筒あたり6バルブのDOHCマリンレーシングエンジンの実験を行いました。このデラエ・タイタンエンジンは、62.2リットル（3,800立方インチ） [ 37 ]の巨大な4気筒エンジンで、 300馬力（0.07馬力/cid）を出力しました。このエンジンにより、エミール・デュボネが操縦するモーターボート「ル・デュボネ」は、フランスのパリ近郊のジュヴィジー湖で時速33.80マイル（54.40 km/h）という世界最速記録を樹立しました。[ 38 ]

小型船舶向けの最新式マルチバルブエンジンの一例として、ボルボ・ペンタIPSシリーズが挙げられます。ジョイスティック操作式の海水冷却式インボードディーゼルエンジンは、アフタークーラーによる複合過給（ターボチャージャーとスーパーチャージャー、IPS450を除く）、コモンレール燃料噴射、油圧式4バルブDOHCを採用しています。プロペラシャフト出力は248～850bhp（185～634kW、251～862PS）です（最高効率はIPS400 3.7リッター直列4気筒ディーゼルで59.7kW/リットル）。複数のユニットを組み合わせることも可能です。

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