編輯嚴選

單頂置凸輪軸（SOHC）&雙頂置凸輪軸（DOHC）

單頂置凸輪軸（Single overhead camshaft, SOHC）

• 汽缸頭內只設置一支凸輪軸，用於1進1排單汽門結構
• 需要往復運動的部件及其總質量較同等條件下的OHV顯著減少，SOHC能提高引擎轉速，在輸出扭矩相同的情況下提高引擎的功率輸出
• 凸輪軸能夠直接或通過搖臂控制汽門開閉，不需像OHV的推桿式引擎通過挺杆、較長的推桿以及搖臂，將引擎組內凸輪軸上凸輪的運動傳遞到汽缸蓋內的汽門上。
• 進、排汽門在進氣道中位置不同，汽門開閉時間的精確性會受到一定影響
• 相比於推桿式結構， SOHC能使引擎結構（主要是配氣結構）更加緊湊。這優勢在採用多汽門設計（即一個汽缸有兩個以上的汽門）時特別顯著

優點

• 機械結構簡單、易維護

一根凸輪軸開啟進排汽門，所以汽門開啟時間是固定的，進氣量及油氣混合受到其他因素影響小，維護起來相對簡單。

• 低扭能力強、省油

1. 在正常城市道路偏低速行駛時，低轉速扭矩響應快，更適應起起停停的節奏。（普通家用車排量一般不大，因此在意低扭能力強不強）
2. 低扭能力強，順勢而來的就是較好的燃油經濟性還有駕駛快感。（在低轉速公路上燃油更經濟）
3. 由於只有一個凸輪軸由正時齒輪直接驅動，所以發動機的上升轉速時將不會受到凸輪軸的旋轉阻力的影響，並且能夠更快的完成低轉速部分的出力。

缺點

• 無法自由控制汽門開合時間，速度提高後會覺得馬力不足。
• 在高速下，搖臂本身具有一定的彈性，多個部件的往復運動產生慣性，所以汽門行程控制在高轉速時缺乏穩定性，會有一些不必要的振動或噪音。

雙頂置凸輪軸（Double overhead camshafts, DOHC）

• 簡稱「雙凸輪軸」（twin cam）
• 可用於多汽門結構
• 汽缸頭內配備兩支凸輪軸的汽門，分別控制進汽門和排汽門
• 根據引擎構造的不同（汽缸排列形式），一台一般的雙頂置凸輪軸汽車引擎，最多可擁有兩支到四支不等的凸輪軸。
• 驅動兩個凸輪軸，可以直接通過凸輪軸在汽門下旋轉，汽門搖臂不再是介質，但需要更長的正時小鏈或皮帶來驅動。
• 多汽門引擎的汽門需要被直接驅動（一般都通過挺杆驅動），那麼DOHC是不可缺少的
• DOHC結構的引擎不一定有兩個以上的進汽門和排汽門（多汽門技術普及之前，兩汽門引擎上也經常配備兩支凸輪軸）
• 並非所有DOHC都是多汽門的設計，不過當今幾乎所有的DOHC引擎中，每個汽缸都有三個到五個汽門，因此DOHC已經與多汽門技術劃上了等號

優點

• 發動機輸出功率高，充分發揮發動機的最大性能

1. 可以更自由的控制進排汽門的開合時間，解決SOHC開合汽門的不精確以及通風的穩定性問題
2. 在高轉速中能讓更多的空氣輸入和燃料混合，所以輸出功率優越性提高很多。
3. 高轉速中動力儲備厚，動力衰竭慢，極速很高，性能比較強悍。
4. 沒有過多的往復運動部件和傳遞介質，所以振動控制更好。
5. 使用兩個單獨的凸輪，採用V型燃燒室讓汽門角度更靈活， 火花塞可以放置在燃燒室的中間，有助於完全和均勻的燃燒。

缺點

• 低扭能力不強

1. 越是小排量，如果用雙凸輪軸，低扭狀況就越不好。
2. 由於要驅動兩個凸輪，所以發動機的低速加速間隔轉矩將會丟失。
3. DOHC引擎可以擁有諸如連續可變汽門、可變進氣、渦輪增壓、機械增壓等各種技術來彌補缺陷。（排量＞1.8L，低扭不強的缺點可被弱化）

• 結構複雜，維護成本高

大排量車型基本都採用DOHC引擎，尤其是高性能車款，由於DOHC結構複雜，維修難度與成本較高

SOHC v.s. DOHC

DOHC比SOHC有效率?

1. SOHC只有一支凸輪軸控制進氣和排氣汽門，在汽門開啟和關閉的時間控制上，沒辦法像DOHC那麼好，因為DOHC在進氣和排氣各有一支凸輪軸來控制汽門開啟和關閉。
2. DOHC在高轉速的表現會比在低轉速時來得好，而SOHC在低轉時的表現會比在高轉速時好，且DOHC在低轉速時的表現會比SOHC還差，低轉速SOHC引擎比較有效率（一般行車轉速不高於4000轉）

DOHC比SOHC適合高轉速?

1. DOHC結構(CAM推Valve)比SOHC簡單很多，高轉速下，機械結構較多的SOHC比較有LAG的情況，導致高轉速高氣流速度下SOHC引擎進氣跟排氣的效率會比DOHC稍差
2. 部分的DOHC引擎可設計把進排氣CAMSHIFT拉遠些，讓燃燒室中的進排汽門有比較大的夾角，改變進排氣的流速
3. 高性能引擎除了多半使用高角度凸輪、高斷油轉速、高壓縮比設計之外，還多半也會採用Valve汽門夾角較大的DOHC設計
4. SOHC因為需帶動大型的頂桿去推汽門，若將原廠的汽門夾角大幅擴大，機械頂桿會增長很多，結構強度會變差，結構重量卻增加許多，所以高轉速就會吃虧些