顶置凸轮轴(OHC)。一般发动机的凸轮轴安装位置有三种:下置、中置、上置。
顶置凸轮轴是将凸轮轴置于气缸盖内,燃烧室上方,不经过长推杆,直接驱动摇臂和气门。顶置凸轮轴虽然使发动机的结构更加复杂,但它带来了更好的发动机综合性能(尤其是乘坐舒适性的显著提高)和更紧凑的发动机结构,使得发动机制造商很快在产品中广泛采用这种设计。
顶置凸轮轴和顶置气门结构的驱动方式不一定不同。动力可以通过正时皮带、链条甚至齿轮组传递到顶置凸轮轴。
根据气门机构结构中包含的凸轮轴数量,顶置凸轮轴可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)。
sohc
单顶置凸轮轴是气缸盖中只有一个凸轮轴的设计。这种设计的直列发动机只需要在气缸盖上方放置一个凸轮轴,而V缸发动机需要两个凸轮轴,分别放置在一个气缸组上。
在单顶置凸轮的设计中,与同等条件下的推杆发动机相比,需要往复运动的零件及其总质量明显减少。因此,单顶置凸轮轴可以提高发动机转速,从而在输出扭矩相同的情况下,提高发动机的动力输出。在这种设计中,凸轮轴可以直接或通过摇臂控制气门的开启和关闭,而不是像顶置气门的推杆发动机那样,通过挺杆、较长的推杆和摇臂将发动机组中凸轮轴上凸轮的运动传递给气缸盖中的气门。
与推杆结构相比,单顶置凸轮轴设计可以使发动机结构(主要是配气机构结构)更加紧凑。当同时采用多气门设计时(即一个气缸有两个以上气门),这种优势尤为明显。但是单顶置凸轮轴也有它的缺点。由于进气门和排气门在进气道中的位置不同,在一定程度上会影响气门开启和关闭时间的准确性。
双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴是气缸盖中带有两个凸轮轴的气门装置。两个凸轮轴分别控制进气门和排气门。根据发动机的结构(主要是气缸的排列),一般的双顶置凸轮轴汽车发动机最多可以有两到四个凸轮轴。
双顶置凸轮轴结构的发动机不一定有两个以上的进气门和排气门,但是如果多气门发动机的气门需要直接驱动(虽然通常是由挺杆驱动),那么双顶置凸轮轴是必不可少的。并非所有的双顶置凸轮轴都是多气门的。在多气门技术普及之前,双气门发动机往往配备两个凸轮轴。然而如今,双顶置凸轮轴已经等同于多气门技术,因为在几乎所有的双顶置凸轮轴发动机中,每个气缸都有三到五个气门。