頂置凸輪軸

頂置凸輪軸

簡介：

凸輪軸英文全稱為Overhead camshaft_簡稱OHC.一般發動機的凸輪軸安裝位置有下置、中置、頂置三種形式.頂置凸輪軸是將凸輪軸被放置在汽缸蓋內_燃燒室之上_直接驅動搖臂、氣門_不必通過較長的推桿.與氣門數相同的推桿式發動機（即頂置氣門結構）相比_頂置凸輪軸結構中需要往復運動的部件要少得多_因此大大簡化了配氣結構_顯著減輕了？.動機重量_同時也提高了傳動效率、降低了工作噪音.盡管頂置凸輪軸使發動機的結構更加復雜_但是它帶來的更出色的引擎綜合表現（特別是平順性的顯著提高）以及更緊湊的發動機結構_使發動機制造商很快在產品中廣泛應用這一設計.頂置凸輪軸與頂置氣門結構的驅動方式並不一定不同.動力可以通過正時皮帶、鏈條甚至齒輪組傳遞到頂置的凸輪軸上.

此外_頂置凸輪軸結構也使采用這一設計的發動機達到比采用頂置氣門結構或整體式凸輪軸結構的發動機更高的轉速.如今_許多頂置凸輪軸發動機都采用了多氣門結構或可變氣？.正時結構以提升發動機的工作效率和動力表現.

按照配氣結構內包含的凸輪軸數目_頂置凸輪軸可分為以下兩種形式：

單頂置凸輪軸（Single overhead camshaft_ SOHC）和雙頂置凸輪軸（Double overhead camshafts_ DOHC）

單頂置凸輪軸：

單頂置凸輪軸是一種在汽缸蓋內只設置一條凸輪軸的設計.采用這一設計的直列汽缸發動機只需一條安放在汽缸蓋上方的凸輪軸_而V形汽缸發動機則需要兩條凸輪軸_分別安放在一側汽缸組之上.

單頂置凸輪設計中_需要往復運動的部件及其總質量較同等條件下的推桿式發動機顯著減少.因此單頂置凸輪軸能提高發動機轉速_從而在輸出扭矩相同的情況下提高發動機的功率輸出.在這一設計中_凸輪軸能夠直接或通過搖臂控制氣門開閉_而不需像頂置氣門的推桿式發動機樣_需要通過挺桿、較長的推桿以及搖臂將發動機組內凸輪軸上凸輪的運動傳遞到汽缸蓋內的氣門上.

相比推桿式結構_單頂置凸輪軸設計能使發動機結構（主要是配氣結構）更加緊湊.這一優勢在同時采用多氣門設計（即一個汽缸有兩個以上的氣門）時特別顯著.不過有時為進行調節的單頂置凸輪軸發動機的典型.希爾曼頑童是一款1960年代初設計制造的小型雙門轎車.其後置合金發動機是由考文垂頂點（Coventry Climax）系列賽車發動機改進而來的.在這台發動機中_進氣與排氣氣門被安放在發動機體的同一側_因而無需采用交叉氣流汽缸蓋（crossflow cylinder head）的設計_同時有利於火花塞的工作.

不過單頂置凸輪軸也有其缺點.由於進氣門和排氣門在進氣道中位置不同_氣門開閉時間的精確性會受到一定影響.在1980年代早期_豐田（Toyota）和大眾汽車（Volkswagen）也曾在單頂置凸輪軸的每缸兩氣門發動機中使用過直接驅動、平行氣門的結構以使體積進一步緊湊.豐田采用的是液壓挺桿_而大眾汽車采用的是桶狀挺桿_同時還配備了氣門間隙調節墊片以精確控制氣門開閉時間.在單頂置凸輪軸發動機的所有氣門排列形式中_這種設計可能是最為緊湊和簡單的.

雙頂置凸輪軸：

雙頂置凸輪軸是一種在汽缸蓋內配備兩條凸輪軸的氣門排列形式.兩條凸輪軸分別控制進氣門和排氣門.根據引擎的構造不同（主要是汽缸排列形式的不同）_一台一 的雙頂置凸輪軸汽車發動機可最多擁有兩條到四條不等的凸輪軸.

雙頂置凸輪軸結構的發動機並不一定有兩個以上的進氣門和排氣門_但是如果多氣門發動機的氣門需要被直接驅動（雖然一般都通過挺桿驅動）_那麼雙頂置凸輪軸是必不可少的.並非所有的雙頂置凸輪軸都是多氣門的–在多氣門技術普及之前_兩氣門發動機上也經常配備兩條凸輪軸.不過在當今_雙頂置凸輪軸已經與多氣門技術劃上了等號_因為在幾乎所有的雙頂置凸輪軸發動機中_每個汽缸都有三個到五個氣門.

關鍵詞:雙頂置凸輪軸 單頂置凸輪軸