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OHV | 拒绝JDM,光头肌肉男要的就是简单粗暴低扭大!

2018-08-15 2.8万 6
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在今天的内容开始之前,小C先给大家介绍一款素有“寡妇制造机”之称的车型,那就是道奇蝰蛇。

蝰蛇最难控制的就是蝰蛇的核心:那台历经多年风风雨雨,由不同厂家在不同阶段完成调教8.4升V10引擎。

从80年代的克莱斯勒皮卡V8发动机底子研发,在1989年由兰博基尼进行增加排量和增缸以及更换发动机材质,到2000年前后戴姆勒奔驰出手相助,再到2005年之后迈凯伦公司花费心思进行调教,这台大排量发动机笑看同年代引擎都已经退出市场进入博物馆。


在第五代蝰蛇上,这台V10发动机排量更是进一步扩大到8.4升,维持原有的双气门设计,最终输出即使现在看来也是可观的645bhp/6200rpm,813Nm/5000rpm的数据。

这台引擎室OHV的布局,因此在极低的转速下就能获得高扭矩输出。有数据表示,在1000rpm上下就能获得超过500Nm的输出!

沉重的离合器,加上不易控制的引擎输出,绿灯时候轻点油门,蝰蛇的屁股就开始不安分的扭动。

据说,蝰蛇是在车主提车回家路上出车祸率最高的车型。

很多看官都有疑问,为什么这么道奇蝰蛇能够输出如此之大的扭矩?初代蝰蛇就可以输出630Nm的扭矩,但而类似排量的发动机则大大逊色。


举例来说,兰博基尼最新5.2 V10发动机也只能输出510Nm,而蝰蛇诞生十年之后的法拉利旗舰超跑法拉利恩佐那台巨大的6.0V12发动机才输出650Nm,稍微超出了蝰蛇的输出。为何蝰蛇能够输出如此强悍的扭矩?

答案就是OHV


如果纵观气门位置发展历史,气门的位置可谓变化极多。在福特一统天下的年代,也就是二战之前的年代,flathead构型气门结构是为主流。

一言而蔽之,就是将气门放置于气缸壁上,进气和排气共用一个气门。这种结构简单,方便,在冶金技术不成熟的年代成为成熟发动机的选择。但是热效率差的与生俱来的缺陷导致逐渐被淘汰出市场。

早期HEMI发动机

而虽然后期诸如HEMI发动机进行半球形燃烧室设计,然而最核心的内容则是将气门移植气缸正上方,从而大大提高进气排气效率。同时设计在上方的气门数至少为两个,分别控制进气和排气,从而大大提高引擎呼吸效率。


然而绝大多数车辆设计都是满足街道使用,为了兼顾低转速和高转速的表现,多气门的设计(每缸两气门以上)逐渐成为主流。

每气缸至少搭载四气门,两进两出,甚至还有搭载五气门的高性能民用发动机(比如大名鼎鼎的丰田4A-GE)或者为了保证越野使用而更可靠的三气门结构发动机(比如奔驰G级)。

对于这些多气门结构的发动机,绝大多数都属于OHC结构。OHC即是overhead camshaft简称,也就是顶置凸轮轴。顶置凸轮轴和顶置气门可以更好的相互配合,最终兼顾高转速和低转速下的使用。

左图OHV,右图OHC

而蝰蛇所用发动机结构是被称之为OHV结构。OHV是美式发动机常见的布局,但是从技术角度来说,是不如OHC先进的。OHV是英文overhead valve engine的缩写,翻译成中文就是顶置气门结构。


初看下OHV和OHC没有本质区别,其气门均为顶置结构,然而OHV和OHC最大的区别则是其凸轮轴的位置。相对于OHC顶置凸轮轴,OHV则将凸轮轴移至气缸。

在直列布局的OHV结构中,凸轮轴往往位于曲轴上方或者侧方,而在V型布局的OHV中,凸轮轴则往往位于V型夹角之中。


因此OHV发动机也往往被称之为I-head引擎或者推杆引擎。在OHV发动机中,为了驱动气门,凸轮轴必须和推杆相连用于驱动气门的开合,因此在气门结构上而言是更加复杂。而在OHC发动机中,顶置凸轮轴可以直接推动气门,因此省去推杆结构,从而大大简化了气门机构。

那么,OHV引擎有什么好处呢?

最重要的就是其紧凑的结构。

由于可以将凸轮轴放置于V型夹角内,因此OHV发动机结构极度紧凑。举个例子,福特4.6升顶置凸轮轴(OHC)modular系列V8发动机比其前任5.0升windsor系列V8(OHV)发动机要大。


而GM当年当家花旦4.6升顶置凸轮轴(OHC)北极星系列V8发动机是要大于前任7.0升LS系列发动机(OHV)的。这也是为何LS系列发动机能够轻松塞进尼桑S13/14/15车型引擎盖下从而改装出可怕的漂移怪兽,要知道,S系列原先是为一台2.0升发动机打造的!

第二重要的就是其简化的驱动结构。

对于一台顶置凸轮轴(OHC)发动机,其凸轮轴需要通过正时皮带或者链条进行驱动,而这些驱动装置同时需要张紧器因此无形中增加了整个系统的复杂性。


相反,OHV发动机由于凸轮轴和曲轴更为接近的缘故,因此只需要短短的皮带或者链条,有时候甚至可以通过齿轮进行连接。然而这一优势有时候会被复杂的气门结构所抵消。

第三就是液压升举臂可以更有效的调节从而减少了维护工作量。

而OHV引擎有什么缺陷呢?

最大的缺陷就是其转速不能升的非常高。由于复杂的气门结构,OHV的气门开合无法跟上高转速下引擎的呼吸节奏。对于一台OHV引擎,过高的转速往往直接导致发动机气门爆裂或者无法闭合


对于一台OHV发动机,民用版本转速往往局限在6000-7000rpm,而赛用版本则局限为10500rpm上下。然而对于OHC顶置凸轮轴发动机,民用版本往往能够达到7000-9000rpm,而赛用版本即使达到20000rpm也不是太难的问题。

对于OHV发动机,其的气门设计由于牵涉到推杆一系列复杂的气门构件,因此往往只能够达到两气门设计,而气门的形状以及大小也受限颇多。而OHV发动机的噪音也远远大于OHC发动机。

说回蝰蛇的话题。对于OHV引擎能够输出可怕的扭矩原因则和OHV本身有关。

首先,OHV引擎无法达到非常高的转速,因此在调教上厂家往往偏向于重视低转速下的输出。

第二,更加紧凑的结构导致OHV引擎进气通道更短。

第三,多气门在低转速下其实是一个鸡肋,OHV双气门落后的设计反而在低转速下拥有巨大的优势,因此输出巨大的扭矩。

第四,则是排量。OHV的设计使其在相同空间内能够提供更大的排量,从而输出更大的扭矩。

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