什么是顶置凸轮轴
顶置凸轮轴的位置在汽缸盖内,燃烧室之上,跟推杆式的发动机相比,顶置凸轮轴的需要进行往复运动的部件要少,这样就简化了发动机的配气结构,进而减小了发动机的质量,同时还能提高传动的效率,降低噪音。虽然顶置凸轮轴会使发动机的结构变得更为复杂,但是这项技术会使发动机的机构变得紧凑,而且能大大提升引擎的综合表现,这项技术面世不久就得到了汽车制造商的广泛应用。
分类:单顶置凸轮轴和双顶置凸轮轴
单顶置凸轮轴
单顶置凸轮轴简称SOHC,是只在气缸内设置一条安放在汽缸盖上方的凸轮轴。在单顶置凸轮轴设计中凸轮轴能直接或是利用摇臂控制气门的开关。采用单顶置凸轮轴发动机,大多是直列发动机,通常每个气缸都有2到3个阀门,有的还有4个阀门,这样能紧凑发动机的结构,但是会使摇柄跟凸轴径变得复杂。还有就是单顶置凸轮轴的进气门和排气门在进气道中的位置不同,会影响到气门开闭的精确性。
双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴(DOHC)是在汽缸盖内设置了两条凸轮轴,这两条凸轮轴分别对进气门和排气门进行控制,根据引擎结构的不同,一般一台双顶置凸轮轴发动机,可拥有两条或四条不等的凸轮轴。这种设计多用在V型气缸排列上。
并不是所有的双顶置凸轮轴结构的发动机,都有两个以上的进气门和排气门,但是如果气门需要被直接驱动的话,那么双置顶凸轮轴是必不可少的设计。还要注意的是早期的双顶置凸轮轴并不等于多气门技术,因为在多气门技术普及之前,两气门发动机也会配备两条凸轮轴,不过现在,几乎所有的双顶置凸轮轴发动机上,每个气缸都有三至五个气门,所有双顶置凸轮轴已经与多气门技术划上了等号。
菲亚特在1912年最早在发动机上采用了双顶置凸轮轴设计,随后标致(1913年)、阿尔法·罗密欧(1914年)也都设计制造了双顶置凸轮轴,其中标致和阿尔法·罗密欧还采用了每缸四气门设计。早期的法拉利每缸两气门大多都采用了双顶置凸轮轴技术。
在20世纪60年代,这一技术仅在少数限量生产的汽车和运动型汽车上,菲亚特集团率先在其产品线上包括轿跑车、轿车、敞篷车和旅行车上全面使用了皮带驱动的双顶置凸轮轴技术,成为全球第一家全面应用该技术的汽车制造公司。
单顶置凸轮轴和双顶置凸轮轴比较
单顶置凸轮轴适合低速发动机发挥扭矩的优势,而双顶置发动机更适合高速发动机发挥功率的优势。双顶置凸轮轴比单顶置凸轮轴要有优势,表现在其一凸轮轴能直接驱动气门,是气门开闭的过程处于有效的较佳的状态,提升工作效率。其二是气门可以装在汽缸盖中间,使混合气体燃烧的更充分。
单顶置凸轮轴和双顶置凸轮轴各有特点,分别适合不同布置形式的发动机,其实并有意优劣之分。