了解汽车“心脏” 发动机基本构造详解

● 发动机基本构造─SOHC单凸轮轴发动机

　　发动机的凸轮轴装置在气缸盖顶部，而且只有一支凸轮轴，一般简称为OHC (顶置凸轮轴，Over Head Cam Shaft)。凸轮轴透过摇臂驱动气门做开启和关闭的动作。

　　在每气缸二气门的发动机上还有一种无摇臂的设计方式，此方式是将进气门和排气门排在一直在线，让凸轮轴直接驱动气门做开闭的动作。有VVL装置的发动机则会透过一组摇臂机构去驱动气门做开闭的动作。

● 发动机基本构造——DOHC双凸轮轴发动机

　　此种发动机在气缸盖顶部装置二支凸轮轴，由凸轮轴直接驱动气门做开启和关闭的动作。仅有少数发动机是设计成透过摇臂去驱动气门做开闭的动作。有VVL装置的发动机则会透过一组摇臂机构去驱动气门做开闭的动作。

　　DOHC较SOHC的设计来得优秀的主要原因有二：一是凸轮轴驱动气门的直接性，使气门有较佳的开闭过程，而提升气缸在进气和排气时的效率；另一则是火花塞可以装置在气缸盖中间的区域，使混合气在气缸内部可以获得更好、更平均的燃烧。

● 直列发动机 VS V型发动机

　　◆ 直列发动机

    一如其名，直列发动机气缸排列成一条直线。 

　　发动机的所有气缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，称为直列发动机。以直列四气缸发动机为例，常见的标示方式有二种，一是取与排列外型相似的I做标示，就标示为“I4”。另外一种则是以英文Line做开头，而标示为“Line 4”或“L6”以代表直列4气缸或是直列6气缸发动机之意。

　　◆ V型发动机

    气缸数增加，采用V型排列的发动机可以有效减少发动机提及，增加车内空间。 

　　发动机的气缸分别排列在二个平面上，此二个平面相互产生一个夹角。气缸呈V型排列的发动机会因气缸数量的不同，而有60、90、120度三种常见的角度。发动机气缸排列在两个相交的V型平面上，则称为“W型发动机”，而夹角为180度的发动机则另外称为“水平对置式发动机”。

● 可变气门正时&可变长度进气岐管

　　◆ 可变气门正时：

    曲轴经由齿状的传动装置带动凸轮轴转动，使气门在做开启与关闭的动作时会与曲轴的转动角度成一定的对应关系。

　　由于气体流动的性质会随着发动机运转速度的快慢而改变，如何使气缸在不同的转速下都能够获得良好的进气效率？为此必须改变气门在开启与关闭时间。经由安装在凸轮轴前端的油压装置使凸轮轴可以另外做一小角度转动，以使进气门在转速升高时得以提早开启。

　　◆ 可变长度进气岐管：

　　为了使发动机在高、低转速时能够维持平稳的进气效率，如何制造出长度适合的进气管路就成了一件重要的课题。藉由在进气管路中设置阀门来使进气管路改变成长、短二种路径。以满足发动机在高转速运转时需要流速快、动能大的气流；并且在低转速时供给发动机适当流量的空气。这样就能够使发动机在高转速时获得较大的马力，而在较低转速时有较佳的油耗表现。