محرك ذو صمامات علوية

استندت محركات الاحتراق الداخلي الأولى إلى محركات البخار، ولذلك استخدمت صمامات انزلاقية . ^{[ 2 ]} كان هذا هو الحال بالنسبة لمحرك أوتو الأول ، الذي تم تشغيله بنجاح لأول مرة في عام 1876. ومع بدء تطور محركات الاحتراق الداخلي بشكل منفصل عن محركات البخار، أصبحت صمامات البوبيت أكثر شيوعًا.

ابتداءً من سيارة دايملر رايتفاجن عام 1885 ، استخدمت العديد من السيارات والدراجات النارية صمامات سحب موجودة في رأس الأسطوانة، إلا أن هذه الصمامات كانت تعمل بالشفط (الضغط الجوي) بدلاً من تشغيلها بواسطة عمود الكامات كما هو الحال في محركات الصمامات العلوية التقليدية. أما صمامات العادم فكانت تُشغل بواسطة عمود الكامات، ولكنها كانت موجودة في كتلة المحرك كما هو الحال في محركات الصمامات الجانبية.

استخدم محرك الديزل النموذجي لعام 1894 صمامات علوية تعمل بواسطة عمود كامات وقضبان دفع وأذرع متأرجحة ، ^{[ 3 ] [ 4 ]} وبذلك أصبح أول محرك من نوع OHV. في عام 1896، حصل ويليام ف. ديفيس على براءة اختراع أمريكية رقم 563140 لمحرك OHV يستخدم سائل تبريد لتبريد رأس الأسطوانة، ^{[ 5 ] [ 6 ]} ولكن لم يتم بناء أي نموذج عملي.

في عام ١٨٩٨، قام والتر لورينزو مار، صانع الدراجات في الولايات المتحدة، بتصميم دراجة ثلاثية العجلات بمحرك أحادي الأسطوانة ذي صمامات علوية. ^{[ ٧ ]} تم توظيف مار من قبل شركة بويك (التي كانت تُسمى آنذاك شركة بويك للسيارات والأنظمة الكهربائية ) من عام ١٨٩٩ إلى عام ١٩٠٢، حيث تم تطوير تصميم محرك الصمامات العلوية بشكل أكبر. ^{[ ٨ ]} استخدم هذا المحرك أذرعًا متأرجحة تعمل بقضبان دفع، والتي بدورها تفتح صمامات متوازية مع المكابس. عاد مار إلى بويك في عام ١٩٠٤ (بعد أن صنع كمية صغيرة من سيارة مار ، التي تُعد من أوائل المحركات المعروفة التي تستخدم تصميم عمود الكامات العلوي)، وهو نفس العام الذي حصلت فيه بويك على براءة اختراع لتصميم محرك الصمامات العلوية. في عام ١٩٠٤، تم إطلاق أول محرك إنتاجي في العالم ذي صمامات علوية في سيارة بويك موديل B. كان المحرك ثنائي الأسطوانات مسطحًا بصمامين لكل أسطوانة. حقق المحرك نجاحًا كبيرًا لشركة بويك، حيث باعت الشركة 750 سيارة من هذا النوع في عام 1905، ومنذ ذلك الحين، قام محرك OHV بتشغيل جميع سيارات بويك تقريبًا.

بدأت عدة شركات مصنعة أخرى بإنتاج محركات ذات صمامات علوية، مثل محرك الأخوين رايت العمودي رباعي الأسطوانات (1906-1912) . ^{[ 9 ] [ 10 ]} وفي عام 1911، انضمت شيفروليه إلى بويك في استخدام محركات الصمامات العلوية بشكل شبه حصري. ^{[ 11 ]} ومع ذلك، ظلت محركات الصمامات الجانبية شائعة في الولايات المتحدة حتى منتصف إلى أواخر خمسينيات القرن العشرين، ^{[ 12 ]} عندما بدأ التخلص التدريجي منها لصالح محركات الصمامات العلوية.

يعود تاريخ أول محرك ذي عمود كامات علوي (OHC) إلى عام 1902، في سيارة مار ؛ ^{[ 13 ]} ومع ذلك، اقتصر استخدام هذا التصميم في الغالب على السيارات عالية الأداء لعقود عديدة. أصبحت محركات OHC أكثر شيوعًا تدريجيًا من خمسينيات القرن العشرين إلى تسعينياته، وبحلول بداية القرن الحادي والعشرين، كانت غالبية محركات السيارات (باستثناء بعض محركات V8 في أمريكا الشمالية) تستخدم تصميم OHC. ^{[ 14 ]}

في سباق إنديانابوليس 500 عام 1994 ، شارك فريق بنسكي بسيارة مزودة بمحرك مرسيدس-بنز 500I ذي الصمامات العلوية، المصمم خصيصًا لهذا السباق. وبفضل ثغرة في القوانين، سُمح لهذا المحرك باستخدام سعة أكبر وضغط تعزيز أعلى، مما زاد من قوته بشكل ملحوظ مقارنةً بمحركات الكامات العلوية التي استخدمتها الفرق الأخرى. تأهل فريق بنسكي في المركز الأول وفاز بالسباق بفارق كبير.

في أوائل القرن الحادي والعشرين، استخدمت العديد من محركات V8 ذات قضبان الدفع من جنرال موتورز وكرايسلر تقنية تعطيل الأسطوانات لتقليل استهلاك الوقود وانبعاثات العادم. وفي عام 2008، تم طرح أول محرك إنتاجي ذي قضبان دفع يستخدم توقيت الصمامات المتغير في سيارة دودج فايبر (الجيل الرابع) . ^{[ 15 ]}