为什么现在所有的车基本都没有DOHC和SOHC？

所谓“DOHC，SOHC”是指凸轮轴在发动机中的布置。DOHC是英文双顶置凸轮轴的缩写，中文意思是“双顶置凸轮轴”；SOHC是英文single overhead camel的缩写，中文意思是“单顶置凸轮轴”。目前汽车发动机基本采用DOHC(双顶置凸轮轴)布局，SOHC(单顶置凸轮轴)使用越来越少。今天就这个话题，我们来谈谈发动机凸轮轴布置对发动机性能的影响，以及为什么DOHC(双顶置凸轮轴)布置在当今发动机上越来越广泛的应用。凸轮轴是发动机配气机构的一个部件。众所周知，配气机构是发动机中极其重要的机构。它的主要作用是根据发动机工作循环和点火顺序的要求，定时开启和关闭进排气门，向气缸供给新鲜可燃混合气(汽油机)或空气(柴油机)，及时排出废气。对于一台发动机来说，让更多的空气进入发动机，与燃油混合形成可燃混合气，充分燃烧，是提高发动机性能的最重要手段。因此，配气机构的性能直接决定了发动机的性能。目前采用各种先进技术来提高发动机的充气系数，如顶置凸轮轴、可变气门正时、单缸多气门、谐振进气、可变长度进气管、进气增压等。这几年发动机技术的进步主要是发动机配气机构技术的进步。同时，配气机构也是发动机中最复杂、技术最先进的机构。凸轮轴是发动机配气机构中最重要的部件。其作用是控制各缸气门的开启和关闭，使其满足发动机工作顺序、气门正时和气门开度变化的要求。因为发动机的气门正时对发动机的性能有很大的影响，所以凸轮轴的形状和布置对发动机的性能也有很大的影响。凸轮轴的结构比较简单，就是在一根轴上加工几个偏心凸轮来带动气门的运动。每个凸轮可分为三段，即基圆段、缓冲段和工作段，其中工作段是决定气门升程和开启曲线的主要因素。由于凸轮轴在工作时会受到气门弹簧的拉力和传动部分的惯性力的影响，而且工作时与气门挺杆的接触面积很小，单位压力很大，因此要求凸轮轴应具有较高的耐磨性和刚度。凸轮轴一般由优质碳素结构钢或合金结构钢锻造而成，表面经过高频淬火或渗碳处理。根据凸轮轴在发动机中的位置，可分为下凸轮轴、中凸轮轴和顶置凸轮轴。下凸轮轴意味着凸轮轴和曲轴都安装在曲轴箱中。曲轴通过正时齿轮驱动凸轮轴，然后凸轮轴通过气门挺杆和气门推杆驱动气门。这种布置的优点是凸轮轴传动相对简单，缺点是结构复杂，需要气门挺杆、气门推杆、气门摇臂等零件来传递运动。由于气门推杆较长，高速运动时会产生振动，所以这种结构不适合高速运行。一般用在一些低速柴油机和老式汽油机上，现在有被淘汰的趋势。中央凸轮轴实际上是下凸轮轴的变体。它的凸轮轴安装在气缸体的中上部，仍然由曲轴通过正时齿轮驱动。与下凸轮轴相比，省略或缩短了推杆，降低了配气机构的往复质量，增加了机构的刚性，更适用于转速较高的发动机。目前大多数中高速柴油机都采用这种布置，如YC6105Q、6110A、锡柴CA6DL等。顶置凸轮轴是指凸轮轴安装在气缸盖上，曲轴通过正时皮带或正时链条驱动凸轮轴。这种凸轮轴运动部件少，传动链短，整个机构刚性高，非常适合高速发动机。目前，大多数汽油机和少数柴油机采用这种布置。根据凸轮轴的数量和

缺点是发动机只能在一定的转速范围内达到最佳性能，不能兼顾高低速性能。为了保证汽车在日常使用中的动力，发动机通常在中低速时性能良好，但在高速时，发动机会出现进气不足、排气不彻底、性能稍差的情况。而且随着发动机配气机构和气门驱动机构的日益复杂，这种单顶置凸轮轴已经不能满足发动机的要求。双顶置凸轮轴在气缸盖上装有两根凸轴，分别驱动进气门和排气门的开启和关闭。其优点是进气门和排气门分开驱动，开启时间和开启角度控制精确，凸轮可以直接驱动气门，省去了气门驱动机构。此外，双顶置凸轮轴可以轻松安装可变气门正时系统，大大提高了发动机的充气系数，兼顾了发动机的高、中、低速性能；缺点是结构复杂，成本高。今天，大多数汽油发动机使用双顶置凸轮轴。除了以上优点，另一个重要原因是它们与发动机燃烧室的形状相匹配。目前汽油机基本都是采用半球形燃烧室。这种燃烧室具有气门直径大、通风充分、火花塞安装在燃烧室中央、火焰行程短、燃烧强烈完全、抗爆性好、经济性和动力性好、尾气排放低的特点，因此应用广泛。但这款发动机的气门需要在气缸盖上呈横向V字形排列，气门尾部相距较远。如果用凸轮轴驱动，传动机构会极其复杂，传动精度无法保证。如果采用单缸多气门结构，会更复杂。所以这种结构最合理的驱动方式是用两个凸轮轴分别控制进气门和排气门的开启和关闭。从上面的分析可以看出，双顶置凸轮轴的优势从各个角度来看都是远远优于单顶置凸轮轴、中顶置凸轮轴和下顶置凸轮轴的，所以DOHC双顶置凸轮轴在目前的汽车发动机中被广泛使用。尤其是发动机可变气门正时技术的应用，需要分别控制进气门和排气门的开启和关闭时间，这是单顶置凸轮轴无法完成的任务。所以双顶置凸轮轴的技术已经基本统治了汽油机的世界。