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[凸輪軸專題連載4/5]--DOHC對應多氣門SOHC需要複雜的搖臂嗎?

要提昇引擎動力,就要吸進更多的空氣,因此高性能引擎用盡心思在增加氣門的總面積,但由於SOHC引擎只能單列配置氣門,在空間上限制了氣門面積,要設置多氣門就非常困難。

 

因應的方案就是橫流式半球形燃燒室,這種形狀能以對向組合的方式配置更大的氣門,這是DOHC引擎擁有高性能的原因之一,後來半球形燃燒室又進化成斜頂形,每汽缸可以容納四氣門。不僅DOHC能有多氣門,SOHC也不例外。Toyota於1980年代推出楔形燃燒室的SOHC引擎,實現以主進氣門搭配副進氣門組合的引擎,Honda和Mitsubishi則是在SOHC的同時發展複雜的搖臂,採用橫流式布局,使得車系中增加了每汽缸四氣門的引擎。但如今是DOHC的時代,SOHC也成為過氣的產品了。

由於凸輪軸分為進氣用和排氣用,不但氣門數增加,布局上也很餘裕。圖為Honda的VTEC。

 

[凸輪軸專題連載3/5]--DOHC適合高轉速引擎?慣性質量愈少愈好嗎?

汽車動力產生的震動和噪音都是愈小愈好,然而引擎開發的歷史不只有提昇動力,還有大量時間和經費投入在提昇舒適性,為了降低震動和噪音,關鍵當然就是活動部分的零件精密度提昇,減少活動零件的數目也有很大效果。

OHV引擎的凸輪軸設置於汽缸本體的側面或下面,藉由長長的推桿來驅動搖臂,因此各零件之間的接觸點較多,成為產生噪音的原因。SOHC去掉了推桿,但驅動氣門重要的搖臂仍然有質量,因此有噪音的問題,而且在高轉速時無法避免傳動的損耗。相較之下,直壓式DOHC不但沒有推桿,連搖臂也省了,精密的傳動過程到高轉速也沒問題。使用搖臂的DOHC也不少,但DOHC使用的搖臂體積非常小,甚至可以無視質量問題,再將它整合至氣門間隙調節器,就連噪音也沒了。

 

由於DOHC是直接驅動氣門,因此有利於動力傳輸。雖然搖臂式DOHC也日益增加,但比起SOHC的搖臂仍然小得很多,所以不利的因素也較少。

 

【汽車原理】日本最早的SOHC引擎是1962年的Prince

1962年,第二代Prince Gloria推出的隔年,追加了搭載直列六汽缸引擎的Super 6車型,這是日本第一部搭載直列六汽缸引擎的車型,而且這款引擎也是日本第一具採用SOHC的型式,更是日本第一具超過100匹馬力的引擎,上市當年的廣告標語包括「完全的平順」、「日本車首次突破100匹馬力」、「採用Benz或Jaguar等技術見長車款配備的OHC引擎」。1967年Skyline也採用了SOHC。

成為SOHC直列四汽缸引擎先驅的Skyline,搭載1482c.c.的G15引擎,最大馬力88ps/6000rpm、最大扭力12.2kgm/4000rpm。