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OHV,OHC,DOHC是什么鬼?为什么底部凸轮轴结构的发动机还存在?

OHV、OHC、DOHC是什么? 为什么还存在底置凸轮轴结构的发动机?

4冲程发动机根据阀的位置分为侧阀( SV )、下阀( under valve ) ) 2种。

结构上,侧阀( SV )最简单,结构上燃烧室设计在气缸外,进排气门设计在气缸同侧,底部凸轮轴直接顶起顶杆打开。

采用这种阀门形式后,由于发动机抗爆性能和高速性能差,只能用于低压缩比和转速不高的发动机,因此已经没有采用。

因此,有的网络把OHV(Overheadvalve )翻译成“底置式凸轮轴”并不严格。 因为OHV顶置阀相对于SV侧顶置阀是存在的。

为了将气缸两侧的气门完全推向OHV,发动机进化史上第一个方案是采用单缸双气门设计,发动机底部凸轮轴上的凸轮通过长顶杆推动气缸顶部的摇臂,使气门按凸轮开启和关闭。

底部凸轮轴这一设计的发动机一般追求大排气量、低转速、大转矩输出。 底凸轮轴由曲轴带动,凸轮与气门摇臂由金属杆连接,凸轮顶起连杆,连杆带动摇臂实现发动机气门的开启和关闭,高转速下,顶杆与顶杆连接

但是,使用这种顶杆的设计还具有结构简单、可靠性高、发动机沉重、成本低等优点。

由于发动机转速低,强调扭矩表现,底凸轮轴设计完全可以满足这一需要。

为了进一步提高发动机效率,各大车厂开发了将凸轮轴设计在气缸上的顶置凸轮轴式阀( OHC——overhead camshaft )结构。 在发动机发展史上相继问世的单列缸为只有一个凸轮轴的单顶置凸轮轴( SOHC )和两个凸轮轴控制气门开闭的双顶置凸轮轴( DOHC )结构。

SOHC:single overhead camshaft表示悬臂凸轮轴发动机,进气门和排气门混合排列在一根凸轮轴上。 SOHC的相对配置具有比较简易耐用、成本低、低扭矩大的优点,既能满足一般客户的动力性要求,也能满足经济性要求。

DHC:doubleoverheadcamshaft ( twin-cam )表示两个顶置凸轮发动机,即每个气缸的进气门和排气门排列在两个凸轮轴上,运动性高,稳定性好

说了这么多概念,一张关系图取得了所有的点。

为什么还存在底置凸轮轴的OHV (顶置阀)结构的发动机?

这种设计在发动机发展史上是独一无二的旅人,但这种使用支撑杆的设计也具有结构简单、可靠性高、发动机心底沉重、成本低等优点。

由于发动机转速低,强调扭矩表现,底凸轮轴设计完全可以满足这一需要。

特别是追求气缸数的美国系车,如果一台V8的发动机使用DOHC结构的进排气4阀,则2列气缸需要2根正时链条、4根凸轮轴、32个气门,最终制造的发动机的体积和重量会变得巨大。

如果采用底凸轮轴的OHV (顶置阀)结构的进排气2阀,则1根凸轮轴、1根正时链条、16个阀就足够了。

这样会大幅减少发动机的体积和重量。