体验活塞快感 发动机OHC和OHV技术详解(组图)

断肠人

       我们很清楚的知道OHC的引擎转速比较高，但产生较小的扭力，不过可以增加马力输出。操作平顺是它的优点。这些虽然都是陈腔滥调，但这些可都是实实在在的根据现实上的经验所得来的。那么到底这些特性是怎么产生的呢？

图为OHV（左）和OHC（右）发动机技术的代表

    为了探讨这个问题，我们必须先了解发动机其实是一种超大型的空气压缩机，而空气的容量决定了发动机的马力和扭力两种特性。马力顶峰基本上被每单位时间里所能吸收的空气量所决定。扭力顶峰则是靠每个燃烧行程时所燃烧的空气容量所决定，所以有多少的空气在进气行程时能被吸入汽缸，就起了多少决定性的作用。这也表示了马力和扭力间似乎有着错综复杂的关系。

图为OHC技术的宝马M5发动机

    要达到马力顶峰是相单简单的，因为自然进气发动机的空气流速被进气道的横切面积（Cross-Section）所决定（当然排气道也是很重要，因为已经有较多的压力将废气排出）。特别要强调的是，如果经过进气口的空气容量是固定的，较小的进气道横切面积代表着对空气流量有较大的限制。

图为OHC技术的宝马M5发动机

    一般来说，进气气门的区域是最重要的因素，不过这是假定在进气气门完全开启的状况下。但要指出的是，这必须进气气门离开汽门座的高度必须是0.25倍的进气气门的直径，而这段也就是所谓的“帷幕区（Curtain Area）”（气门开启时的周边区域），这帷幕区的直径和气门的直径相等，就应该可以让气门达到空气最大的流速。
    为了达到最大的气门区域，我们需要将气门的直径最大化。在两气门的缸头里面，两个气门之间彼此之间靠在一起，而另一边靠在气缸边上，这种情形被称之为“shrouding”。由于两个气门之间都靠在缸壁上，所以缸径也决定了两个气门的直径，这就让帷幕区的部分极限就受到限制。这也是为什么要常常去强调气门举起的高度最好要超过0.25倍的气门直径，因为这样才能达到最大空气流速的效果。这同时也是为什么很多零件会影响到动力输出，越大的缸径就越能产生更大的马力--因为让气门有更大的空间。至于四气门的设定就有更大的优势，因为四气门能更能善加利用气缸的空间。但是另一方面很重要的问题是，这也使得气门没有办法像两气门那样紧靠着缸壁，导致气门的直径变小。

  

图为OHC技术的宝马M5发动机

    关于几个四气门缸头明显有较佳空气流动的效果，但前提是在汽缸缸径固定的情形下。还有另一个优点是，既然复数的气门会导致汽门直径变小，这样的话气门打开时只需要上升较短的距离，就已经能达到最大的空气流速了。
    由于气门打开的比较少加上汽门的直径也比较小，导致气门弹簧的工作就轻松多。的确，发动机能安全达到的最高转速有多高，必须要看气门是否能被完全关闭，而这正是所面临的困难。因为这对一款量产的发动机来说，是一个非常大的问题，如果气门弹簧的寿命只能撑几千英哩，肯定是无法被接受的。

图为OHC技术的宝马M5发动机

    还有一个很重要，就是要在可用的转速域里维持一定的扭力。但我要强调我并不是声称扭力就是一切，因为有不少扭力的迷信者只对此数据有兴趣，而且特别偏好低转速。为了要达到这个目的，我们必须在特定的转速域间尽可能的填满汽缸。为了达成这个目的只靠着加大气门的空间并不是唯一的方法。

图为OHV技术的科尔维特发动机

    假设现在有足够的缸径，而且有足够的排气量，及最大的运转速度，假设在6000RPM时，这样的情况下一个2气门挺杆式发动机会表现的比较好。只要在汽门构造上花足够的经历，就可以解除转速的限制。此外，2气门镶入式缸头在低转速的空气流动效率通常比那些四气门整体式缸头好很多，因为前者有更多的旋转气流（平行于汽缸中心线的气流）和翻滚气流（垂直于汽缸中心线的气流）。

图为OHV技术的科尔维特发动机

    至于运转平顺，车辆震动噪音（NVH）低，并且非常敏感的OHC引擎，真的能有很大优势吗？就某种程度上来说，答案是肯定的。OHV的气门系统倾向于有较多的机械零件接触面积，导致有较多制造噪音和震动的潜在可能。而且控制气门的挺杆也会制造恼人的噪音。但是OHC发动机必须将凸轮轴安置在远离区轴的地方，这表示凸轮轴的驱动系统常常有机会会产生噪音。当然，在发动机上体中任何藉由凸轮轴驱动的气门表面，都会产生噪音，而不只是在发动机下体而已。我们可以把气门上罩换成又厚又重的铸铁气门上罩，但说明白了这根本就是在发动机的外缘部份增加了更多体积和重量。从比较实际的观点来看，我认为这根本就打成平手。

图为OHV技术的科尔维特发动机

    那为什么OHV发动机在精细度方面的名声那么差呢？嗯，在过去几十年人们大都在哪里体验OHV发动机呢？那就是皮卡车，大型SUV，或是GM的车。卡车和SUV的发动机并不是一个很精确能察觉出发动机精细度的车型，直到GM发布全新的3500和3900，在那款车上面GM用了90度V型6汽缸发动机的3800。重点在那些配备GM的Gen III或Gen IV V8，或是Chrysler的Hemi发动机的车型。而我也非常肯定你对于这些发动机的表现一点都不会有所抱怨。即使GM比较老的GenII LT1挺杆式V8引擎和当下的其它引擎比较，其表现也相当优异。

源自:汽车之家

tanzibing

好贴，顶！！！

断肠人

一般啦

法拉利

中国要是有这样的加工工艺就好了，那么中国也就能做出好车了

hk4835

HAO