科普丨配气机构是怎样改变发动机的特性？气门是不是越多越好呢？
在4冲程发动机中，有着一个能改变发动机出力特性的重要机构——配气机构...
在4冲程发动机中，有着一个能改变发动机出力特性的重要机构——配气机构，配气机构中有着两个重要的角色，气门和凸轮轴。气门分为在进气过程中开启将混合气体引入气缸的进气气门，以及在排气过程中开启将废气排出气缸的排气气门。气门被设置于发动机气缸盖的位置，简单来说，它的任务便是负责在适当的时机阻隔或链接燃烧室与外界。
DOHC（双顶置凸轮轴）
顾名思义，DOHC是使用两根凸轮轴来分别对进气气门和排气气门进行驱动，这样的设计减轻了凸轮轴的负担，并且能够更精确地执行气门的开闭动作。双顶置凸轮轴带来的最直接的优势在于减轻了气门结构在进行往复运动时的惯性，非常有利于发动机在高转速区间时的进排气需求，保证稳定的进排气是发动机能输出高功率的重要保障，也正因如此，现在几乎所有高性能发动机都采用了这种设计。
SOHC（单顶置凸轮轴）
单顶置凸轮轴是用一根凸轮轴来对气门进行驱动，而根据燃烧室的形状的不同，单顶置凸轮轴也会分为由凸轮轴直接驱动气门，或是由凸轮轴通过像跷跷板一样的零件驱动气门。
与汽车发展早期的OHV设计相比，SOHC拥有更可靠的气门运作表现，并且可以获得更高的转速，但若是和DOHC相比，在高转速时的表现就要略逊一筹了（特别是在气门数多的情况下）。不过SOHC在低转速时的响应更快，容易使发动机在低转速时爆发扭矩，更适应走走停停的节奏，所以目前仍有一部分小排量家用车的发动机还在使用SOHC的设计。
OHV（顶置式气门）
在汽车发动机发展的早期，配气机构都采用的是OHV的设计，这种设计与OHC最大的不同便在于凸轮轴的位置，采用这种设计的配气机构的凸轮轴并不是位于气缸顶部，而是在气缸旁，按照凸轮轴位置可分为底置和中置。
凸轮轴转动时，通过一根很长的推杆来驱动气门，虽然结构较为简单，但高转速时缺乏稳定性和可靠性是OHV设计的一大弊病。不过OHV也有其优势，简单的结构以及占据空间小的优势，使采用OHV设计的发动机能为气缸的布局让出更多空间，获得更大排量的设计，并且OHV两气门的设计也更适合低转速的扭力爆发，这也是为什么不少美系大排量发动机到现在也还在使用OHV设计的原因。
气门越多越好？这可不一定
从上面的文章中我们可以看出，现在的发动机一般都选择了将凸轮轴设置在发动机的上部，以更加精确地驱动气门。而关于气门数量，目前几乎都采用了2个进气气门以及两个排气气门的4阀设计（以往还有3进气气门2排气气门的5阀设计，笔者以前的老捷达便是）。
不过，更多气门是为了照顾发动机在高转速时的进排气需求，但低转速时的进气和燃烧效率却反而不及较少的气门，所以在更注重低转速领域和燃油经济性的今后，我们说不定又会看到很多采用一进一出2气门设计的发动机。
关注 W动力
微信扫一扫关注公众号
