体验活塞快感 发动机OHC和OHV技术详解

图为OHV（左）和OHC（右）发动机技术的代表

    为了探讨这个问题，我们必须先了解发动机其实是一种超大型的空气压缩机，而空气的容量决定了发动机的马力和扭力两种特性。马力顶峰基本上被每单位时间里所能吸收的空气量所决定。扭力顶峰则是靠每个燃烧行程时所燃烧的空气容量所决定，所以有多少的空气在进气行程时能被吸入汽缸，就起了多少决定性的作用。这也表示了马力和扭力间似乎有着错综复杂的关系。

图为OHC技术的宝马M5发动机

    要达到马力顶峰是相单简单的，因为自然进气发动机的空气流速被进气道的横切面积（Cross-Section）所决定（当然排气道也是很重要，因为已经有较多的压力将废气排出）。特别要强调的是，如果经过进气口的空气容量是固定的，较小的进气道横切面积代表着对空气流量有较大的限制。

图为OHC技术的宝马M5发动机

    一般来说，进气气门的区域是最重要的因素，不过这是假定在进气气门完全开启的状况下。但要指出的是，这必须进气气门离开汽门座的高度必须是0.25倍的进气气门的直径，而这段也就是所谓的“帷幕区（Curtain Area）”（气门开启时的周边区域），这帷幕区的直径和气门的直径相等，就应该可以让气门达到空气最大的流速。

    为了达到最大的气门区域，我们需要将气门的直径最大化。在两气门的缸头里面，两个气门之间彼此之间靠在一起，而另一边靠在气缸边上，这种情形被称之为“shrouding”。由于两个气门之间都靠在缸壁上，所以缸径也决定了两个气门的直径，这就让帷幕区的部分极限就受到限制。这也是为什么要常常去强调气门举起的高度最好要超过0.25倍的气门直径，因为这样才能达到最大空气流速的效果。这同时也是为什么很多零件会影响到动力输出，越大的缸径就越能产生更大的马力--因为让气门有更大的空间。至于四气门的设定就有更大的优势，因为四气门能更能善加利用气缸的空间。但是另一方面很重要的问题是，这也使得气门没有办法像两气门那样紧靠着缸壁，导致气门的直径变小。

图为OHC技术的宝马M5发动机

    关于几个四气门缸头明显有较佳空气流动的效果，但前提是在汽缸缸径固定的情形下。还有另一个优点是，既然复数的气门会导致汽门直径变小，这样的话气门打开时只需要上升较短的距离，就已经能达到最大的空气流速了。