凸轮轴的位置对发动机有什么影响？SOHC和DOHC到底有什么功能性的区别？今天针对这两个问题，小编来给大家科普一下关于凸轮轴的功能以及分类。
凸轮轴的定义及分类
凸轮是直接推动气门的部件，而凸轮轴就是将凸轮串在一起控制气门开闭的一根轴。在四冲程发动机上，曲轴每转两圈凸轮轴就要自转一圈。虽然它的转速是发动机的一半，但对于带着一串凸轮的凸轮轴来说已经非常高了，这会给凸轮轴的动平衡调教带来很大的难度。
按位置分类，凸轮轴分为顶置、中置和底置三种。目前我们能见到的绝大部分发动机都采用顶置凸轮轴；还有小部分的美国车会采用底置凸轮轴，例如克莱斯勒集团的HEMI发动机就是最典型的代表；中置凸轮轴发动机已经接近淘汰，它应用于早年那些拉货的小车，像丰田海狮的4Y发动机凸轮轴就是采用这样的布置形式，噪音非常大。
底置凸轮轴
很多网友把OHV看作是底置凸轮轴，但其实这种说法是不严谨的。OHV是指顶置气门的发动机，底置凸轮轴可以归为OHV。通常这种凸轮轴布局需要一根顶杆来推动位于顶部的气门。由于顶杆的设计比较长，在发动机处于高转速运动时容易产生共振，进而会使顶杆出现折断的现象。因此，顶杆的存在限制了发动机的转速。
HEMI发动机之所以一直以来都是采用大排量的设计，正是因为底置凸轮轴的弊端所致。在之前的文章里我有提过缸径行程比的概念，牺牲转速就意味着换来更大的扭矩。所以我们会发现HEMI发动机虽然有5.7L甚至更大的排量，但是它的功率只有三百多匹，而扭矩却高达五百多牛米。
当然，HEMI发动机也有它的独到之处。我们都知道，在同样的容积下，球状的表面积是最小的。HEMI发动机的燃烧室就是采用半球式设计，这样发动机热量的损耗就会降低，燃烧效率也就随之提升。
顶置凸轮轴
顶置凸轮轴又分为单顶置和双顶置凸轮轴，它的特点就是凸轮轴能直接推动气门。和底置凸轮轴相反，因为少了顶杆的存在，顶置凸轮轴可以适应更高的发动机转速。
双顶置凸轮轴可以分别对进排气门进行独立控制。正是因为这点，很多网友会认为双顶置凸轮轴对气门正时的控制比单顶置凸轮轴精准。其实这个想法是错误的，假如气门正时控制不准确，发动机的热效率会变得非常低，甚至会无法正常启动。
双顶置凸轮轴之所以能逐渐地成为主流，首先是因为它单根轴的重量比单顶置凸轮轴轻，重量轻就意味着它能承受更高的转速；其次，双顶置凸轮轴由于它对进排气门是独立控制的，那么在对可变气门正时以及可变气门升程的控制时往往会更加容易操作，所受的技术限制比单顶置凸轮轴要小，比如它的进排气正时可以同时实现可调。
师爷总结
目前的凸轮轴都是基于发动机来驱动，这不仅会牺牲发动机的动力，对于控制气门的开闭也会受到很多的限制。小编当初在刚接触凸轮轴的概念时，心里就萌生一个想法：工程师可以设计出一种“电子凸轮”去驱动气门，这样就能通过传感器和ECU去更加精准地控制气门的开闭时间，从而能够得到一个更高的热效率。
虽然我自己没有朝着这个想法去深究，但我不排除未来会出现“电子凸轮”的可能性，毕竟这想法在理论上真的可行，发明都是从理论开始。
文丨师爷
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