汽车性能参数解析之—发动机参数篇

汽车性能参数解析之—发动机参数篇(3)

　　■ 凸轮轴和气门的布置

　　凸轮轴：

　　凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。其材质一般是特种铸铁，偶尔也有采用锻件的。凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮，用于驱动气门。凸轮轴的一端是轴承支撑点，另一端与驱动轮相连接。

　　凸轮：

　　凸轮侧面呈鸡蛋形，目的在于保证汽缸充分的进气和排气。一般来说直列式发动机中，一个凸轮都对应一个气门，V型发动机或水平对置式发动机则是每两个气门共享一个凸轮。而转子发动机和无阀配气发动机由于其特殊的结构，并不需要凸轮。

　　凸轮轴和气门的布置：

　　在以前很长的一段时间里，底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。而现在大多数量产车的发动机配备的是顶置式凸轮轴。

　　顶置式气门与顶置凸轮轴(OHC)：

　　发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。轿车发动机由于每分钟转速可达5000转以上，为保证进排气效率，都采用进气门和排气门倒挂的形式，即顶置式气门装置。

　　现代轿车发动机将凸轮轴配置在发动机的上方，相比中、下置更为合理。既缩短了凸轮轴与气门之间的距离，又省略了气门的挺杆和挺柱，将发动机的结构变得更加紧凑。更重要的是，这种安装方式可以减少整个系统往复运动的质量，提高了传动效率。

　　顶置凸轮轴分类：

　　按凸轮轴数目的多少，一般可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)两种比较常见，当然还有制作工艺更复杂的四顶置凸轮轴。

　　单顶置凸轮轴(SOHC)就是Single Overhead Camshaft。在双顶置凸轮轴出现之前，就叫OHC，单顶置凸轮轴的凸轮轴置于汽缸顶部，在气门之上。有些还配有可变正时凸轮用来调整发动机扭矩曲线，满足不同的使用要求。

　　双顶置凸轮轴(DOHC)就是Double Overhead Camshaft。每个汽缸头有两个曲轴，V型汽缸因为分坐左右两块，就会总共有4个曲轴，这样对每缸4气门的设计就很便利，同时发动机也可达到更高的转速。而气门的位置更有利于高马力输出，但是这样的设计，其缺点就是重量加大，构造复杂且较昂贵。

　　四种常见的气门和凸轮轴布置：

　　第一种：顶置气门，侧置凸轮轴。即凸轮轴在气缸侧面，由正时齿轮直接驱动。由于此布置必须使用气门挺杆来传递动力，往复运动的零件较多，惯性质量大，容易引起振动，所以现在已经基本不采用这种布置了。

　　如今比较常见的两种布置类型是：顶置气门，顶置凸轮轴(SOHC)和顶置气门，双顶置凸轮轴(DOHC)。

　　这两种顶置气门布置各有优势，单顶置凸轮轴(SOHC)的成本要低于双顶置凸轮轴(DOHC)。单顶置凸轮轴(SOHC)在低转速的马力较好，比较适合市区行车；而双顶置凸轮轴(DOHC)则在高转速时马力较佳，比较适合高速行驶。汽车厂商会根据发动机成本预算和车型受众对象的不同来选择相应布置，所以我们并不能单纯以发动机的排量大小、车型的分类或是车价的高低来简单界定单还是双顶置凸轮轴。

　　例如比亚迪F0，虽然是发动机只有1.0L排量微小型车，但使用的就是顶置气门，双顶置凸轮轴。而本田第八代雅阁中的2.0车型考虑到各方面因素，发动机所用的是顶置气门，单顶置凸轮轴也很正常。不过，就未来的发展趋势而言，顶置气门，双顶置凸轮轴将是更为主流的布置。

　　第四种：顶置气门，四顶置凸轮轴。这是一种更高端的布置，一般用在采用V型或W型发动机的顶级跑车上面。像世爵C8就是典型的四顶置凸轮轴代表车型。