OHV、OHC、DOHC是什么鬼？为什么底置凸轮轴结构发动机仍然存在？

OHV、OHC和DOHC分别代表什么呢？为何底置凸轮轴的发动机设计至今仍然被采用？

四冲程发动机的气门位置有所不同，主要分为侧置气门（SV）和底置气门（OHV）。侧置气门设计相对简单，其燃烧室位于气缸外部，进气和排气气门均设在气缸同一侧，由底部的凸轮轴直接推动气门顶杆开启。然而，这种设计的发动机在抗爆性和高速性能上表现不佳，仅适用于低压缩比和低转速的发动机，因此已被逐渐淘汰。

需要指出的是，将OHV（Overhead valve）译为“底置式凸轮轴”并不准确。因为OHV，即顶置气门，是相对于SV，即侧置气门而言的。

为了实现气缸两侧气门的完全顶置OHV设计，发动机发展初期采用的是单缸两气门设计。位于发动机底部的凸轮轴上的凸轮，通过一根长顶杆推动位于气缸顶部的摇臂，从而控制气门的开启和关闭。

底置凸轮轴设计的发动机通常具有大排量、低转速、追求大扭矩输出的特点。这是因为底置凸轮轴依靠曲轴带动，通过一根金属杆连接凸轮与气门摇臂，实现发动机气门的开合。然而，过高的转速可能导致顶杆承受过大压力而折断。尽管如此，这种顶杆设计仍具有结构简单、可靠性高、发动机重心低、成本低等优点。由于发动机转速低且强调扭矩表现，底置凸轮轴设计完全能够满足这种需求。

为了进一步提高发动机效率，各大汽车制造商研发了将凸轮轴置于气缸上方的顶置凸轮轴式气门结构，包括单顶置凸轮轴（SOHC）和双顶置凸轮轴（DOHC）。

SOHC代表单顶置凸轮轴发动机，其进气门和排气门混合排列在同一根凸轮轴上。这种配置相对简单、耐用性好、成本低且低转速时扭矩较大，既能满足一般客户对动力的需求，也能满足对经济性的要求。

DOHC，即双顶置凸轮轴发动机，表示每排气缸的进气门和排气门分别由两根凸轮轴控制。这种设计具有运动性高、平稳性好、噪音低等优点。然而，由于制造工艺复杂且成本较高，多气门发动机燃烧更充分，可以让更多新鲜空气进入发动机，从而提高排放效率，其结构也相对复杂于SOHC。

通过一张简明的关系图，我们可以快速了解这些概念之间的联系。

那么，为什么底置凸轮轴的OHV（即顶置气门）结构发动机至今仍然存在呢？尽管这种设计在发动机发展历程中曾被视为过渡，但其顶杆设计的优点仍然不可忽视，如结构简单、可靠性高、发动机重心低、成本低等。特别是在追求气缸数量的美系车中，采用底置凸轮轴的OHV结构可以显著减小发动机的体积和重量，从而满足特定的需求。