作为发动机的气门机构,SOHC(单头凸轮轴)系统(暂时占大多数)最近几乎看不见。 相反,DOHC 系统已成为主流。 为啥不呢?
当汽车发动机的历史被追溯时,气门机制的演变是能够理解的。 当汽车开始普及时,阀打开和关闭机构一般会用 SV(侧阀)方法,将进气和排气阀放置在气缸侧。 虽然由于维护性能好和噪音低等原因被广泛采用,但在提高发动机性能的阶段,在气缸上方放置进气和排气阀是有利的,OHV(过头阀)方法将进气和排气阀置于气缸顶部,现在被取代。
与 SV 系统相比,由于燃烧室形状设计的自由度高,因此能提高燃烧效率,从而从 SV 系统接管阀门打开和关闭机构的主角。
此外,随着汽车高速性能时代的到来,对高功率、高效率发动机的需求也比 OHV 系统更加要求。 这是因为提高发动机转速被认为是提高发动机高功率的有效方法。 然而,提高发动机转速的瓶颈是进气和排气阀的正常操作和气门系统的运动。
在OHV方式中,需要从位于缸体下方凸轮轴→推杆→摇臂的吸排气阀和长的驱动传递系统,但通过将凸轮轴配置在缸体上部而废止推杆, SOHC 系统直接从凸轮山驱动短摇臂来打开和关闭进气和排气阀,显然更加有助于非常快速地旋转措施。 这是因为气门系统的惯性质量降低,可实现更精确的非常快速地旋转运动。
另外,在SOHC中,通过设计摇臂形状、配置,也能够设计能够顺畅地进行吸排气的流动的横流头(半球型燃烧质), 与标准车削流头(楔形或浴缸式燃烧室等)相比,进气和排气阀与凸轮轴平行地排列在一条直线上,可实现更高的效率(高性能)。
,但相反,如果想要通过SOHC机构得到一定效果的燃烧室形状(交叉流头化),则气门系统要摇臂, 它也会增加气门系统的惯性质量。
气门系统惯性质量的增加本身会妨碍非常快速地旋转时的正确的气门系统的动作,在欲以更高的速度旋转得到高输出的情况下,从凸轮轴(凸轮山)到阀的气门系统的简化是必不可少的, 为此,我们提出了 DOHC(双头凸轮轴)方法。
这种方法,因为它的形式,提供专用的凸轮轴为每个进气和排气杆,即使形成半球型燃烧室,称为理想的燃烧室形状,凸轮山的进气和排气可以直接驱动阀门,有可能更快的旋转。 DOHC系统由半球型燃烧室是双阀DOHC,定位在世界顶级作为量产车机制,直到20世纪80年代初,许多高性能发动机(几乎运动型)已经量产,4阀DOHC的进气2/排气2被大规模生产实际应用,并站在高性能发动机的最高位置,通过结合顶车顶燃烧室。
最初,这是一个方法,主要放在高转速/高输出,但作为低污染发动机的基本类型(可以称为标准类型,符合时代背景),因为它具备优秀能力的燃烧效率,它一直受到关注。
现在,虽然SOHC发动机在一段时间里隐藏了阴影,但四阀DOHC系统的生产已经普遍化,不再像以前那样成为高成本的方法,在SOHC方式中试图设定燃烧效率高的理想燃烧室形状时,需要复杂的气门机构, 相反,它很有几率会成为具有成本效益的发动机, 等等.
当然,SOHC方法,这是精心设计的,即使在今天,例如,设计意图,如希望完成头部周围紧凑,也能够正常的看到实际应用的例子,除了输出性能的目的。