為什麼本田喜歡用 SOHC?


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評論里有人提到了本田用不用VVT,答案是否定的。我就再深入的說一下VVT和VTEC的區別。

首先要弄清氣門正時和氣門升程的概念,二者有所區別但又息息相關。還是先上圖,圖下是解說。


這裡拿一個VVT的配氣相點陣圖來舉例,有點亂,但是這個圖下面我們還要用到。氣門正時,就是氣門的開閉時刻,是時間點,一般用進氣提前角,進氣遲閉角,排氣提前角,排氣遲閉角四個參數來描述。進氣提前角,顧名思義就是說進氣門在上止點之前提前開啟的時間所對應的曲軸轉角,對應圖中左上角的那個37°就是進氣提前角。我就解釋這一個,剩下三個自行腦補。氣門升程,不要理解成氣門開啟的幅度,而應該理解成氣門開啟的持續時間,是時間段。對應圖中白色箭頭的長度248°。

對於VVT來說,只能改變正時,無法改變升程。就像這樣:

大家看藍色的曲線,只是在時間軸上平移了位置,而沒有改變開啟時間段的長度。這就是VVT的硬傷:理論上我們只希望在高速時增大進氣遲閉角(這裡僅以進氣門舉例,下同)而不希望減小進氣提前角,但是開啟持續時間是有凸輪形線決定的,光靠轉動角度可不行,而VVT只有一組凸輪,所以從開啟到關閉就是那麼一段時長,關的晚了勢必開的也晚,只能是二者相互妥協。看剛才的配氣相點陣圖中的白色箭頭,高速時進氣遲閉角從31°推遲了40°到71°,但同時進氣提前角也從上止點前37°推遲了40°到了上止點後3°,在上止點的時候發動機急著吸氣吸不上來,好無力(哭)。

大家看藍色的曲線,只是在時間軸上平移了位置,而沒有改變開啟時間段的長度。這就是VVT的硬傷:理論上我們只希望在高速時增大進氣遲閉角(這裡僅以進氣門舉例,下同)而不希望減小進氣提前角,但是開啟持續時間是有凸輪形線決定的,光靠轉動角度可不行,而VVT只有一組凸輪,所以從開啟到關閉就是那麼一段時長,關的晚了勢必開的也晚,只能是二者相互妥協。看剛才的配氣相點陣圖中的白色箭頭,高速時進氣遲閉角從31°推遲了40°到71°,但同時進氣提前角也從上止點前37°推遲了40°到了上止點後3°,在上止點的時候發動機急著吸氣吸不上來,好無力(哭)。

VETC就很好的解決了這個問題:

大家看低速時的藍色曲線和高速時的綠色曲線,是不是進氣提前角略有增加而且進氣遲閉角也大大增加了?這意味著整個進氣持續期增加了,發動機得到了更多的新鮮空氣當然能更好的做功了!這就是VTEC的優勢——它有兩組凸輪,低速凸輪按低速時最佳的正時和升程設計,高速凸輪按高速時最佳的正時和升程設計,在某一中間轉速發動機自行在兩組凸輪間切換,高低速的需求就可以同時得到滿足。所以說本田有了更好的VTEC當然不會用VVT了。

大家看低速時的藍色曲線和高速時的綠色曲線,是不是進氣提前角略有增加而且進氣遲閉角也大大增加了?這意味著整個進氣持續期增加了,發動機得到了更多的新鮮空氣當然能更好的做功了!這就是VTEC的優勢——它有兩組凸輪,低速凸輪按低速時最佳的正時和升程設計,高速凸輪按高速時最佳的正時和升程設計,在某一中間轉速發動機自行在兩組凸輪間切換,高低速的需求就可以同時得到滿足。所以說本田有了更好的VTEC當然不會用VVT了。

另外對於 @楊明提到的「SOHC比DOHC節油」的疑問,我再多說兩句。如果在別的條件都相同的情況下,我認為DOHC發動機是會比SOHC發動機節油的,但是注意,我這裡說的是發動機,發動機的油耗一般指燃油消耗率,單位是g/(kW*h),不能把發動機的油耗和整車的油耗混為一談。對於搭載採用SOHC發動機的車是否比搭載採用DOHC發動機的車節油,這個問題或許根本就沒有答案。整車的油耗涉及到太多方面,造型、輪胎暫且不論,變速箱匹配也暫且不表,單單一條車重就會對油耗有顯著地影響。另外整車的油耗怎麼能去比較SOHC和DOHC的優劣呢?難道說用1.5L SOHC的飛度比用2.4L DOHC的雅閣百公里油耗低就說明SOHC省油嗎?由於SOHC一般搭載在經濟型車上,這些車本身就採用小排量發動機而且省油是作為開發重點考慮的,所以這類車百公里油耗低,這很正常。

關於 @楊明和 @Dickies Gao爭論的採用SOHC是否是成本至上的原因,恕我直言,我旗幟鮮明的認為用SOHC就是在降成本。降成本這事兒本就沒有什麼可恥的啊,我在回答里也說了,SOHC一樣可以實現VTEC,一樣能保證發動機的經濟型和動力性滿足要求,那成本低點有什麼不好呢?廠家能節約成本也是一種本事,只要把節約出來的成本體現在售價上,讓利給消費者而不中飽私囊就行了,雙贏的事情。既然說到了飛度,這個月推出的新一代飛度1.5L手動擋車型的官方指導價比上一代低了2W還多,你說是市場競爭激烈也好,說是本田良心發現也罷,總之如果我是買車的,我得著實惠了就行,管你價格是怎麼降下來的。

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這個問題本沒有那麼複雜。既然問道SOHC,想必問題的根源還是在SOHC和DOHC的對比上。

原本這種問題百度一下就可以解決,但是在我準備去百度找一些圖片來答題的時候發現百度百科裡關於這個問題完全是在胡說八道,所以我來替百度給大家解釋一下好了,希望百度看見之後聯繫我給我發工資。

鑒於知乎上還是有一批熱愛發動機知識的小白,首先簡要介紹一下凸輪軸的發展史以及SOHC和DOHC的區別。概括來說,凸輪軸經歷了下置凸輪軸、中置凸輪軸和頂置凸輪軸三個階段,現在下置凸輪軸已經絕跡了,中置鳳毛菱角,頂置一統江河。顧名思義,下置中置上置說的是凸輪軸的位置,語言在這裡好無力,我們上圖。

看見了吧,下置和中置凸輪軸最大的問題是需要用到一根長長的推桿來連接凸輪和搖臂,所以整個系統用的慣性很大,而且零件多了之後配合就會成問題,震動雜訊不好控制,摩擦損失也會增加,所以很難滿足高速發動機的需求。

看見了吧,下置和中置凸輪軸最大的問題是需要用到一根長長的推桿來連接凸輪和搖臂,所以整個系統用的慣性很大,而且零件多了之後配合就會成問題,震動雜訊不好控制,摩擦損失也會增加,所以很難滿足高速發動機的需求。

下面說主流噠。頂置凸輪軸又分兩類。SOHC是單頂置凸輪軸的英文縮寫,DOHC是雙頂置凸輪軸的英文縮寫,single和double的區別。對於SOHC,使用一根凸輪軸同時驅動進、排氣門,對於DOHC,使用兩根凸輪軸分別驅動進、排氣門。文字不形象我們還是上圖。(圖都是百度找的水印什麼的大家隨便看看就好了)

大家看到關鍵了嗎?對於進排氣門分別位於兩側的布置形式來說,SOHC要想同時驅動進排氣門,必須使用搖臂(或擺臂),而DOHC則可以省略搖臂。所以說DOHC雖然多了一根凸輪軸,但是凸輪到氣門之間的零件卻少了,零件少意味著慣性、摩擦都小,對高轉速的適應性更強。

大家看到關鍵了嗎?對於進排氣門分別位於兩側的布置形式來說,SOHC要想同時驅動進排氣門,必須使用搖臂(或擺臂),而DOHC則可以省略搖臂。所以說DOHC雖然多了一根凸輪軸,但是凸輪到氣門之間的零件卻少了,零件少意味著慣性、摩擦都小,對高轉速的適應性更強。

說到這裡我要說我的第一點結論了:不是說因為採用了SOHC所以就會有低速大扭矩,用DOHC完全也能實現低速大扭矩,而是因為SOHC高速時性能弱,所以乾脆把發動機調校的偏低速性能強,這樣多少還有些賣點。

至於說到SOHC和DOHC之間的區別,如果不採用可變氣門技術的話,二者的差別是微乎其微的。


關鍵就出在了可變氣門技術上。我們知道,傳統的配氣機構只能使發動機在某一特定的轉速下性能最優,要麼照顧低速,要麼照顧高速。為了使發動機既滿足低俗大扭矩,又滿足高速大功率,人們希望配氣機構在低速時提供較小的進氣遲閉角和排氣提前角,在高速時提供較大的進氣遲閉角和排氣提前角,這就要求在低速下進氣門早關而排氣門晚開,在高速下進氣門晚關而排氣門早開,因此可變氣門技術應運而生。

可變氣門主要是兩個可變,可變氣門正時和可變氣門升程。氣門正時就是氣門什麼時候開的問題,氣門升程就是氣門開多大的問題。目前廣泛採用的我覺得可以分三類,一類是VVT,連續可變氣門正時,這是各家用的最多的;另一類就是本田的VTEC,即可以改變氣門正時又可以改變氣門升程,但是不是連續的,只有兩檔,要麼用低速凸輪要麼用高速凸輪;還有就是寶馬的Valvetronic,氣門正時和氣門升程連續可調,這個是最先進的,但是這個已經不僅僅是在凸輪軸上做文章了。

下面一個個來說。對於VVT,目前主流的技術方案是通過使凸輪軸和凸輪軸驅動齒輪旋轉一個角度,實現氣門正時的提前或推後。

若在SOHC下採用VVT技術,由於只有一根凸輪軸,進排氣門的開閉時刻要麼同時提前,要麼同時推後,這與人們的需求是矛盾的,因此VVT技術是無法應用在SOHC上的。

若在SOHC下採用VVT技術,由於只有一根凸輪軸,進排氣門的開閉時刻要麼同時提前,要麼同時推後,這與人們的需求是矛盾的,因此VVT技術是無法應用在SOHC上的。

而VTEC則不同。VTEC簡單來說就是提供兩組凸輪,在低速時用低速凸輪,在高速時用高速凸輪。


所以即使SOHC只有一根軸,但是只要分別設計高速和低速的進排氣凸輪,也可以實現VTEC。

寶馬的Valvetronic系統在傳統的配氣相位機構上增加了一根偏心軸,一個步進電機和中間推桿等部件,該系統藉由步進電機的旋轉實現氣門正時和升程連續可變。

鑒於寶馬早就沒有SOHC的發動機了,所以在此也不再展開討論。

說到這裡我可以說我的第二個結論了,本田在小排量發動機上多用SOHC是因為自家的VTEC可以用在SOHC上。現在可變氣門技術已經不是什麼高深的技術了,早就被下放到了小型車上,各家的車型上也都在用。但是別的廠家由於沒有VTEC,想實現可變氣門技術只能用VVT,那就必須用DOHC,而本田就可以用SOHC,即實現了可變氣門,又少了一根凸輪軸實現了更少的成本,何樂而不為呢?我想這才是目前本田車上可以見到SOHC而別的車上少見的原因。

至於省油什麼的,我想那只是可變氣門帶來的一個優勢而已,和採用哪種結構沒有關係。

關於可變氣門這一部分寫的有些簡略,等會還有事實在是沒時間了,抱歉。大家如果感興趣可以先點個贊,人多的話我回頭再補充。

以上。


  本田發動機有兩條線,一條為燃油,一條為性能,通常注重燃油的採用SOHC,注重性能的採用DOHC,所以你說本田喜歡SOHC不嚴謹。

  以國產本田為例,通常Civic 1.8L發動機為R18Z2,CR-V 2.0L發動機為R20A1,Accord 2.0 R20A,Fit 1.3L發動機為L13Z1,以上發動機均採用了SOHC,細心點可以發現這些車型都是車系的入門級車型,通常入門級車型偏重燃油經濟性,方便於市區駕駛。至於採用SOHC這其中當然有涉及到成本問題,但更多的是產品本身的定位決定的。

  再看他們的頂級車型,思域由於在國內的定位就是一款家用轎車,儘管它有2.0版本[貌似]主打運動但與真正的性能版Civic Si有著本質上的差距,美規Civic性能版採用的發動機為K24Z7。CR-V 2.4L(K24Z8),Accord 2.4(K24W5),Fit(L15B)這些注重性能的車型均採用了DOHC,定位就是運動也是本田真正的精髓。你或許不難發現連Fit 1.5L排量都採用DOHC了(因為我在專欄里寫到過Fit 1.3L注重油耗,1.5L注重性能),為何更高Civic沒有採用呢?這就是定位決定的。

  扯開點聊。

  本田Civic無論在國內還是國外主要競品為豐田花冠、卡羅拉等家用車型,Civic本質上是一款擁有運動特性的家用車,至於之前的Type-R則真正的主打運動。Civic在本田歷史上絕對是最具代表性的也是最運動的轎車之一,雙叉臂懸掛以及高動力發動機的採用都讓Civic名聲大噪,只不過現在本田更加註重業績表現讓Civic越來越家用了。現款Civic發動機為R18Z2和R20A6,現款本田CR-V 採用了R20A7和K24Z8,我們可以發現本田R系列發動機就是為了燃油經濟性而存在的。

  本田R系列發動機,R18Z2缸徑81mm,行程87mm,R20A7缸徑81mm,行程97mm這是一種長方形結構的發動機,較長的行程注重車輛在低速時的輸出表現與SOHC優點很相似,所以此類發動機都樂於採用SOHC,主要是因為他們並非高性能發動機。

  R系列網上帖子很多,其實之所以本田在民用車上採用SOHC還有一項優勢就是VTEC,VTEC可以根據不同駕駛狀況控制氣門開關閉時間和混合氣體進氣量,在低速時VTEC會把這台發動機變成一台阿特金森發動機,前提是你對動力沒要求也就是你開著會感覺肉。Civic在高速時同樣具有不俗的表現,不過距離VTEC+DOHC版本還有差距。

  K系列發動機是本田在2001年新推出的發動機群組,用以取代本田B系和H系列,偏重性能。K系列下設K20、K24和渦輪增壓K23,第一款K20A發動機推出之後受到了很多車迷的喜愛。本田發動機代號K24Z8,第一位字母代表族群,緊跟的數字代表排量,最後的字母或者數字代表引擎版本。

  本田真正的最愛是DOHC,談論DOHC就要從VTEC聊起。

  對於VTEC,本田車迷當然知道他的地位,它不是一般的可變氣門正時系統可比的,VTEC之所以霸氣在於它不僅可以實現氣門時間控制還可以控制氣門升程,通常我們所見的那些技術只能實現正時,寶馬採用電子氣門把氣門升程問題給簡單化了,但寶馬車型普遍不是大眾可以接受的。

  VTEC+DOHC主要作用在與控制氣門升程的同時還可以實現氣門正時,SOHC就無法實現此項功能。當然VTEC初衷就是在非增壓下提升發動機動力性能,所以實現氣門升程和正時至關重要,DOHC發動機也就這樣成為本田當家花旦。

  在掌握了VTEC+DOHC之後本田的性能之路就順暢起來,旗下發動機B系列來到了噴發期,B16A和第一款紅頭髮動機B18C讓本田名至實歸。Type-R也是在這種環境下不斷成長起來,可以說當時沒有一家車廠能在動力上與本田媲美。

  在很久之前本田產品線上有C級(C30 C32),下有B級(B16 B18),中間有H級(H22)F級(F20)彌補,其實在低端還有一款D級擔當節油動力發動機。

  D15B誕生之初就是採用SOHC,主要側重於節油當然也不失性能。這款發動機沒有採用扁平式汽缸設計(缸徑大於行程,便於高速發揮)而是採用小孔徑大行程的設計,注重實用。這款發動機並非多麼亮眼,但他它仍然具有超越同儕的動力水平,以當時中國之拮据,能購入手的發動機也就是這款了,當然改裝的本田發動機也大多是這款。

  現款的R系和L系都是注重油耗的一派,K系注重性能,而更大排量的J系同樣不是運動取向(似乎不難理解歌詩圖那麼遲推出2.4版本了,原來主要是為J系設計的)

  所以不是本田喜歡SOHC,是定位決定的。


效果差不多,然後很便宜,就這麼簡單。


看了幾篇介紹本田R系列引擎(1.8升R18和2.0升R20)的文章,搞明白了R系列引擎上的SOHC i-VTEC技術,跟K系列引擎上的DOHC i-VTEC技術,無論是技術原理,還是應用技術的出發點,都totally不同。R系列引擎上的SOHC i-VTEC是在輕負載、特定轉速區間的情況下,出於燃油經濟性目的(而非出於提升性能),通過採取進氣衝程加大節氣門開口,壓縮衝程延遲氣門關閉的方式,達到克服泵氣損失(pumping loss)、提升燃油經濟性的目的的技術,是一種反其道而行之的i-VTEC。

由此可推知,CR-V、雅閣、思鉑睿上的2.0升R20發動機,要達到省油的目的,需要在特定的轉速區間(大概是2000-3500轉)、盡量保持轉速穩定、車輛處於巡航(cruising)狀態,發動機會激活SOHC i-VTEC技術,減少泵氣損失,顯著降低油耗。

難怪我的2.0雅閣在市區走走停停情況下的油耗,會比80公里/小時巡航狀態下多出4、5個油。


SOHC零件少,噪音小,摩擦功損失小,重量輕,成本也低,因此在注重燃效的引擎上用是非常適合的,但本田這種瘋子廠手裡,SOHC同樣可以做到控制正時和升程(i-VTEC引擎,VTC控制正時),還能加入複雜的VCM閉缸技術,大排量引擎用SOHC一樣可以干出不錯的數據,ACURA那一票J35A/J37A都是SOHC,賓士也有不少性能引擎用SOHC,比如SLR那樣的超跑。

樓上說SOHC需要用搖臂所以是缺點,誠然,搖臂是有重量和慣性的,凸輪軸驅動它確實不如DOHC用凸輪直接頂氣門來得直接,但搖臂還有一個非常重要的功能,就是作為一個槓桿極大提升氣門升程,只能說是互有利弊吧。

汽車設計永遠是妥協的藝術,不能說採用某種配氣方式就一定是為了高性能、或者一定是性能不好,考維那幾台大殺器還在用2V的OHV,照樣是頂尖性能引擎,還是具體問題具體分析。


sohc相比dohc來說:

  1. 少一根凸輪軸及其驅動機構,凸輪軸還有配套的齒輪和軸承是發動機裡面比較精密加工的部件,成本比較高。
  2. 需要搖臂才能用一根凸輪軸同時驅動進氣門和排氣門,多出來的搖臂機構對高轉速區域的性能是不利的,不過配合上長衝程發動機強調低轉發力也挺合適
  3. 火花塞比較難布置在燃燒室中央,燃燒方面有不利的因素

基本上優點就是造價會比較低了,如果本田確實是喜歡用sohc,那麼應該是看上這點了。


exm?除了R系列和上代fit用L15 L13 如今四輪車方面用的都是DOHC啊 除非要J系列了貌似還是單凸輪兒的~巴特 國內也沒了呀


以VFR1200F為例,其1200cc V4引擎使用SOHC主要是為了降低重心。


我跟本不相信贊了排名第一答案的人都把答案看完了,並且看得懂!!


你們都沒說到重點:雙頂置凸輪軸最大好處是可以把火花塞垂直布置在燃燒室中間,點火後火焰向四面八方傳播,提高燃燒速度和效率。單頂置凸輪軸很難把火花塞布置在燃燒室中間,因為有凸輪軸干涉,即使布置在中間也是歪的;;;


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