SOHC是指頂置單凸輪軸.
DOHC(Double Overhead Camshaft, 頂置雙凸輪軸)與SOHC(Single Overhead Camshaft, 頂置單凸輪軸)
SOHC的中文含義是“頂置單凸輪軸”,DOHC的中文含義則是“頂置雙凸輪軸”。僅僅翻譯成中文,讀者朋友肯定還是壹頭霧水,下面我們就簡單解釋壹下。要說SOHC和DOHC,我們還得先從發動機的氣門談起。
氣門(Value)的作用是專門負責向發動機內輸入燃料並排出廢氣,傳統發動機每個汽缸只有壹個進氣門和壹個排氣門,這種設計結構相對簡單,成本較低,維修方便,低速性能較好,缺點是功率很難提高,尤其是高轉速時充氣效率低、性能較弱。為了提高進排氣效率,現在多采用多氣門技術,常見的是每個汽缸布置有4個氣門(也有單缸3或5個氣門的設計,原理壹樣,如奧迪A6的發動機),4汽缸壹***就是16個氣門,我們在汽車資料上經常看到的“16V”就表示發動機***16個氣門。這種多氣門結構容易形成緊湊型燃燒室,噴油器布置在中央,這樣可以令油氣混合氣燃燒更迅速、更均勻,各氣門的重量和開度適當地減小,使氣門開啟或閉合的速度更快。
了解了有關氣門的知識,下面我們切入正題。凸輪軸是發動機配氣機構的壹部分,專門負責驅動氣門按時開啟和關閉,作用是保證發動機在工作中定時為汽缸吸入新鮮的可燃混合氣,並及時將燃燒後的廢氣排出汽缸。凸輪軸直接通過搖臂驅動氣門,很適用於高轉速的轎車發動機,由於轉速較高,為保證進排氣和傳動效率、簡化傳動機構、降低高轉速的振動和噪音,多采用頂置式氣門和頂置式凸輪軸,這樣,發動機的結構也比較緊湊。但任何事物都有兩面性,頂置式凸輪軸的缺點是由於部件的布置設計比較復雜,維修起來也比較麻煩。但衡量利弊,它還是比較適合於轎車。
轎車發動機按照頂置凸輪軸的數目,分為頂置單凸輪軸和頂置雙凸輪軸。當每缸采用兩個以上氣門時,氣門排列形式壹般有兩種:壹是進氣門和排氣門混合排列在壹根凸輪軸上,即頂置單凸輪軸(SOHC),另壹種是進氣門與排氣門分列在兩根凸輪軸上。前者的所有氣門由壹根凸輪軸通過頂桿驅動,但因氣門在進氣道中所處位置不同,所以不能保持動作的精確性,效果要稍差壹些,而後者則無此缺點,可以獲得更好的性能,但需多配備壹根凸輪軸,這就是頂置式雙凸輪軸(DOHC),近年來推出的新型發動機多采用這種形式。壹般來說,SOHC的運動性比較高,F1賽車應用較多,但是由於制造工藝復雜,成本較高;DOHC的相對配置較簡易、使用耐久性較好,既可以適應壹般客戶的動力性要求,也可以適應其對經濟性的要求。
目前市面常見的國產轎車中采用SOHC發動機的轎車有:奧拓、羚羊、歐藍德、派力奧、中華等;采用DOHC發動機的轎車有:吉利美日、捷達、寶來、富康、POLO、君威、奧迪A6等。
看到這兒,也許車友會認為DOHC就比SOHC好,所以就說LS的發動機不好。其實這是錯誤的,雖然單從技術上看SOHC是沒DOHC先進,但事實上基本情況大致壹樣的。(壓縮比、排量、空燃比。。。。)
DOHC和SOHC兩個原廠設定發動機放在壹起對比的話,無論哪個方面都絕對是SOHC占優的,但若要瘋狂改裝高轉渣馬力的話,SOHC就不用比了。另外從發明時間來說2者是同壹時期的。只是從名字上解釋2個凸輪軸好象比較先進,但是DOHC工藝復雜,維護成本高這些可能大家沒註意到,而SOHC在這方面是占優勢的。
SOHU與DOHC的優缺點比較:
單凸輪軸機械結構簡單,問題比較少,低轉速扭力較大。單凸輪軸的進排氣門開啟時間是固定的,但是機械結構簡單,維修容易,經濟省油都是單凸的優勢。
雙凸輪軸因為可以改變汽門重叠角,所以可以發揮出比較大的馬力,但是低轉速的扭力比較不足 而且也因為機械結構的復雜會造成維修上壹定的困難。雙凸輪軸的技術來自於賽車,主要是可以控制進氣門跟排氣門的時間差。
單凸雙凸沒有所謂的好壞,只是結構不同。
由上可以看出SOHC在扭力和油耗上有優勢,所以比較適合市區行車,DOHC在馬力上有優勢所以比較適合高速行駛。
通過以上的對比,我想大家應該對1.3和1.5TT的優劣已經有了壹個折中的看法。其實並不存在誰好誰壞,還是看妳的個人應用。所以每個廠商在推出他的新車的時候,多種型號的存在目的就是為了考慮不同的用戶群體,拿華晨剛剛上市的駿捷來說,有三款發動機型號1.6L,1.8L,2.0L,它們的應用特點是:
經常城市道路行駛的朋友:1.6升——扭力爆發早,適合走走停停的城市道路
偏重高架環路和高速的朋友:1.8升——DOHC和4氣門結構適合高轉速巡航
追求綜合性能:2.0升——SOHC和4氣門配合,全面性能更平衡,適合綜合道路使用+B52
所以最後,告訴在這裏的各位DX,如果妳買TT主要還是在城市裏跑,建議1.5的,如果經常走高速,那1.3絕對是首選。大家在買車的時候,也不要被JS那些所謂的發動機技術參數所蒙蔽,那不過是唬人的把戲。
汽車氣門驅動的設計時,首先談氣門驅動的演變過程。
汽車的氣門驅動方式,在60年代以前盛行的是OHV,什麽是OHV呢?OHV是英文Over Head Valve的縮寫,中文意義是頂置氣門。最早以前的汽車驅動氣門的方式,是由凸輪軸透過氣門挺桿驅動氣門的,因此增加了壹個氣門挺桿的傳動損耗。60年代後新壹代的OHC引擎大行其道,OHC是英文Over Head Cam的縮寫,中文意義是頂置凸輪軸。OHV和OHC有何不同呢?OHV是氣門的位置在凸輪軸上方,凸輪軸利用氣門挺桿驅動氣門。OHC則是凸輪軸的位置在氣門上方,引擎飛輪透過皮帶或鏈條連接到凸輪軸齒輪,帶動凸輪軸直接驅動氣門。因此,OHC比OHV少掉了氣門挺桿的傳動損耗,同樣排氣量下,OHC比OHV動力大,油耗小,易修護。現代的汽車基本上都已經是OHC的設計。
在多氣門科技之前,OHC的設計就已經衍生出頂置單凸輪軸SOHC和頂置雙凸輪軸DOHC的設計。顧名思義,SOHC就是在氣門上面只有壹支凸輪軸驅動進排氣門,DOHC就是在氣門上面有兩支凸輪軸,壹支驅動進氣門,另壹支驅動排氣門。早期70年代和80年代 WRC 的常勝盟主是菲亞特集團的LANCIA DELTA,當時的菲亞特集團生產的車型就已經大部分都用上了DOHC。由於是分別用壹支凸輪軸驅動進氣門和排氣門,所以,DOHC會比SOHC在物理作用方面“省功”,因此理論上同壹個系列的發動機,DOHC比SOHC馬力大。到了多氣門科技成熟的時候,DOHC比SOHC就更加盛行了。因為同樣在16氣門的發動機中,DOHC的每壹個凸輪軸只要驅動8個氣門,而SOHC的凸輪軸卻要驅動16個氣門,因此,DOHC省功的能力就更被凸現,同樣的多氣門發動機DOHC比SOHC馬力就更大了。例如三菱的4G92發動機,SOHC的馬力是100PS,而DOHC的則有125PS。
但是DOHC是否就完全沒缺點了呢?答案是否定的,由於分別要用壹支凸輪軸驅動進氣門和排氣門,因此,凸輪軸的設計就要更註意協調性。另外,DOHC的噪音要比SOHC大,維修也比SOHC復雜,發動機的體積也比SOHC大。所以,敏感的朋友應該有註意到,不是所有的車廠在家用轎車上面都支持DOHC。以日本車而言,豐田、日產、馬自達是支持DOHC的,本田和三菱則比較支持SOHC。本田和三菱都是比較技術導向的公司,本田早年(80年代)在F1賽事上曾經連拿好幾年的冠軍,而三菱則是在90年代的WRC上大有斬獲(當然紅頭4G63是DOHC的)。本田和三菱在家用轎車方面不是靠DOHC增大馬力的,本田的重心在可變氣門,而三菱則是利用特殊的Y型搖臂提升馬力並降低噪音。但本田和三菱都仍然有各自的DOHC的車型。
有提到V型氣缸和直列氣缸的問題,我承認V型氣缸比直列氣缸更適合用DOHC。但發揮馬力的大小我覺得關鍵還是要看車廠設計發動機的能力,不是所有的V型DOHC壹定都優於V型SOHC。例如三菱新款的6G72發動機,雖然是V6 SOHC設計,但馬力卻不輸給NISSAN和TOYOTA的同排量V6 DOHC發動機。
同樣的1.6升直列四缸發動機,三菱4G92和本田B16發動機都是SOHC,馬力都能達到100PS,不輸給馬自達、豐田、日產的DOHC發動機。但三菱4G92DOHC和本田早期生產過的壹款DOHC發動機,馬力至少都達到120PS以上遠高於另外三個日本對手,甚至所有的歐洲車廠(寶來的20氣門DOHC馬力比三菱4G92DOHC還要小10PS)。從以上的比較當中,大家可以發現三菱和本田在發動機的設計能力上有其相當獨到的技術。
最後,從8氣門進化到16氣門,由於進氣和排氣的呼吸面積提升了15%以上,所以動力性會有飛躍的進步。但是從16氣門進化到20氣門雖然每缸增加了壹個進氣門,但必須使得每缸三個進氣門的呼吸面積不得大於另兩個排氣門呼吸面積的總和(如果進氣總面積超過排氣總面積會造成排氣不順產生燃燒不完全現象),在這種限制下總呼吸面積的增加不容易超過5%,對馬力的增加是相當有限的,但卻使機械結構更加復雜,事實上每缸多壹個進氣門有可能增加引擎的呼吸量,但進排氣門的動作就要更加精密不可,而且每缸多壹個進氣門對凸輪軸而言也多了壹點傳動的損耗。這也是為什麽有些人覺得寶來提速有點肉的原因。而且20氣門的發動機壹般普遍反映質量不穩的原因也在於此。