动力工程
当前位置 :首页热能工程动力工程

OHV、DOHC与SOHC的比较(一)

来源: 作者: 时间:2010-05-30 点击:

汽车气门驱动的演变历程

说起汽车的气门驱动方式,最早的汽门结构叫做Side Valve,翻成中文为边阀,也就是把整个摇臂室机构装置在引擎旁。而后由于SV效率不佳开始(在60年代以前)盛行OHV,什么是OHV呢?OHV是英文Over Head Valve的缩写,中文意义是顶置气门。最早以前的汽车驱动气门的方式,是由凸轮轴透过气门挺杆驱动气门的,因此增加了一个气门挺杆的传动损耗。60年代后新一代的OHC引擎大行其道,OHC是英文Over Head Cam的缩写,中文意义是顶置凸轮轴。OHVOHC有何不同呢?OHV是气门的位置在凸轮轴上方,凸轮轴利用气门挺杆驱动气门。OHC则是凸轮轴的位置在气门上方,引擎飞轮透过皮带或链条连接到凸轮轴齿轮,带动凸轮轴直接驱动气门。因此,OHCOHV少掉了气门挺杆的传动损耗,同样排气量下,OHCOHV动力大,油耗小,易修护。现代的汽车基本上都已经是OHC的设计。

在多气门科技之前,OHC的设计就已经衍生出顶置单凸轮轴SOHC和顶置双凸轮轴DOHC的设计。顾名思义,SOHC就是在气门上面只有一支凸轮轴驱动进排气门,DOHC就是在气门上面有两支凸轮轴,一支驱动进气门,另一支驱动排气门。早期70年代和80年代 WRC 的常胜盟主是菲亚特集团的LANCIA DELTA,当时的菲亚特集团生产的车型就已经大部分都用上了DOHC。由于是分别用一支凸轮轴驱动进气门和排气门,所以,DOHC会比SOHC在物理作用方面“省功”,因此理论上同一个系列的发动机,DOHCSOHC马力大。到了多气门科技成熟的时候,DOHCSOHC就更加盛行了。因为同样在16气门的发动机中,DOHC的每一个凸轮轴只要驱动8个气门,而SOHC的凸轮轴却要驱动16个气门,因此,DOHC省功的能力就更被凸现,同样的多气门发动机DOHCSOHC马力就更大了。例如三菱的4G92发动机,SOHC的马力是100PS,而DOHC的则有125PS

但是DOHC是否就完全没缺点了呢?答案是否定的,由于分别要用一支凸轮轴驱动进气门和排气门,因此,凸轮轴的设计就要更注意协调性。另外,DOHC的噪音要比SOHC大,维修也比SOHC复杂,发动机的体积也比SOHC大。所以,敏感的朋友应该有注意到,不是所有的车厂在家用轿车上面都支持DOHC。以日本车而言,丰田、日产、马自达是支持DOHC的,本田和三菱则比较支持SOHC。本田和三菱都是比较技术导向的公司,本田早年(80年代)在F1赛事上曾经连拿好几年的冠军,而三菱则是在90年代的WRC上大有斩获(当然红头4G63DOHC的)。本田和三菱在家用轿车方面不是靠DOHC增大马力的,本田的重心在可变气门,而三菱则是利用特殊的Y型摇臂提升马力并降低噪音。但本田和三菱都仍然有各自的DOHC的车型。

有朋友提到V型气缸和直列气缸的问题,我承认V型气缸比直列气缸更适合用DOHC。但发挥马力的大小我觉得关键还是要看车厂设计发动机的能力,不是所有的VDOHC一定都优于VSOHC。例如三菱新款的6G72发动机,虽然是V6 SOHC设计,但马力却不输给NISSANTOYOTA的同排量V6 DOHC发动机。

同样的1.6升直列四缸发动机,三菱4G92和本田B16发动机都是SOHC,马力都能达到100PS,不输给马自达、丰田、日产的DOHC发动机。但三菱4G92DOHC和本田早期生产过的一款DOHC发动机,马力至少都达到120PS以上远高于另外三个日本对手,甚至所有的欧洲车厂(宝来的20气门DOHC马力比三菱4G92DOHC还要小10PS)。从以上的比较当中,大家可以发现三菱和本田在发动机的设计能力上有其相当独到的技术。

最后,给一个观念给大家。从8气门进化到16气门,由于进气和排气的呼吸面积提升了15%以上,所以动力性会有飞跃的进步。但是从16气门进化到20气门虽然每缸增加了一个进气门,但必须使得每缸三个进气门的呼吸面积不得大于另两个排气门呼吸面积的总和(如果进气总面积超过排气总面积会造成排气不顺产生燃烧不完全现象),在这种限制下总呼吸面积的增加不容易超过5%,对马力的增加是相当有限的,但却使机械结构更加复杂,事实上每缸多一个进气门有可能增加引擎的呼吸量,但进排气门的动作就要更加精密不可,而且每缸多一个进气门对凸轮轴而言也多了一点传动的损耗。这也是为什么有些人觉得宝来提速有点肉的原因。而且20气门的发动机一般普遍反映质量不稳的原因也在于此。

 

最新评论共有 位网友发表了评论
发表评论
用户名: 密码: 游客发言不需要密码