汽车基本结构与基础知识

引擎基本构造：缸径冲程排气量与压缩比

引擎是由凸轮轴、汽门、汽缸盖、汽缸本体、活塞、活塞连杆、曲轴、飞轮、油底壳…等主要组件，以及进气、排气、点火、润滑、冷却…等系统所组合而成。以下将各位介绍在汽车型录的「引擎规格」中常见的缸径、冲程、排气量、压缩比、SOHC DOH（等名词。

缸径：

汽缸本体上用来让活塞做运动的圆筒空间的直径。

冲程：

活塞在汽缸本体内运动时的起点与终点的距离。一般将活塞在最靠近汽门时的位置定为起点，此点称为「上死点」；而将远离汽门时的位置称为「下死点」。

排气量：

将汽缸的面积乘以冲程，即可得到汽缸排气量。将汽缸排气量乘以汽缸数量，即可得到引擎排气量。以Altis 1.8L 车型的4汽缸引擎为例：

缸径：79.0mm,冲程：91.5mm,汽缸排气量：448.5 c.c.

引擎排气量=汽缸排气量X汽缸数量= 448.5C.C. X 4= 1,794 c.c.

压缩比：

最大汽缸容积与最小汽缸容积的比率。最小汽缸容积即活塞在上死点位置时的汽缸容积,也称为燃烧室容积。最大汽缸容积即燃烧室容积加上汽缸排气量,也就是活塞位在下死点位置时的汽缸容积。

Altis 1.8L 引擎的压缩比为10：1 ,其计算方式如下：

汽缸排气量：448.5 c.c. ,燃烧室容积：49.83 c.c.

压缩比=＋：= 1 = 10: 1

引擎基本构造一SOHC单凸轮轴引擎

引擎的凸轮轴装置在汽缸盖顶部，而且只有单一支凸轮轴，一般简称为OHC （顶置凸轮轴，

Over Head Cam Shaft）。凸轮轴透过摇臂驱动汽门做开启和关闭的动作。

在每汽缸二汽门的引擎上还有一种无摇臂的设计方式，此方式是将进汽门和排汽门排在一直在线，让凸轮轴直接驱动汽门做开闭的动作。有VVL 装置的引擎则会透过一组摇臂机构去驱动汽门做开闭的动作。

引擎基本构造一DOHC

双凸轮轴引擎

此种引擎在汽缸盖顶部装置二支凸轮轴，由凸轮轴直接驱动汽门做开启和关闭的动作。仅有少数引擎是设计成透过摇臂去驱动汽门做开闭的动作。有VVL装置的引擎则会透过一组摇臂

机构去驱动汽门做开闭的动作。

DOH（较SOHC勺设计来得优秀的主要原因有二。一是凸轮轴驱动汽门的直接性，使汽门

有较佳的开闭过程，而提升汽缸在进气和排气时的效率。另一则是火星塞可以装置在汽缸盖中间的区域，使混合气在汽缸内部可以获得更好更平均的燃烧。

DOHC勺迷思

早期强调高性能的引擎多会采DOH（设计，因为DOH啲设计在高速运转时仍有相当高的精确性，使得引擎能在高转速输出较大的功率。近来各家车厂在车辆的性能数据上竞争，使一般家庭房车的引擎也多采用DOHC 的设计，甚至造成消费者认为SOHC引擎为过时设计，而非DOHC不买的迷思。其实引擎在一般使用下，不论

SOHC DOHC 一缸两汽门的设计或是一缸

多汽门的设计，都足敷使用，甚至很多八汽门引擎（四缸）在低速表现会优于多汽门引擎。

再者，DOHC引擎比SOHC引擎多出一支凸轮轴（V型引擎多出两支），引擎就需要多克服一倍的摩擦力，及承担多一支凸轮轴的重量。所以像Mercedes-Benz 等欧洲车厂，仍有许多现役的SOHC引擎。

笔者在此并非贬低DOH（引I擎的价值，而是要让读者了解，SOHC并非过时的设计。一个适合自己驾驶习惯、省油且耐用的引擎，就是好引擎；当然，如果您是性能派的热血份子，DOHC 的引擎是您最佳的选择。

直压式与摇臂式

我们在「引擎概论」单元中，对凸轮与汽门之间的作动、何谓DOH（及SOHC可变汽门正时

等题目，其实已经有很详细的论述，在「引擎详论」中仅再作一些补充。对于凸轮如何带动

汽门的启闭，最常见的是「直压式」与「摇臂式」。直压式汽门通常见于DOHC引擎，此式汽

门弹簧座上会会有一圆形套筒，凸轮则直接置于套筒上，所以当凸轮尖端与套筒接触时，会透过套筒把汽门往下压，使汽门开启；而摇臂式汽门通常使用在SOHC引擎上，因为SOHC

引擎缸头内只有一支凸轮轴，却要驱动多个汽门，所以会以摇臂方式，由一个凸轮带动两个汽门。摇臂是利用杠杆原理，当凸轮尖端将摇臂一端挺起时，另一端会向下将汽门压下以使汽门开启。

凸轮直接压动汽门的直压式设计是现在常见的设计

摇臂式与直压式汽门驱动设计各有其优缺点，以力量传递效率来说，直压式比摇臂式来的直接、精确；以维修保养来说摇臂式则容易的多，因为直压式之凸轮与汽门上之套筒的间隙，是靠不同厚度的填隙片来调整，所以当引擎使用一定时数，汽门间隙增大时，要再调整较不易；而摇臂式之汽门间隙通常都以一螺栓调整，只要一支扳手就能搞定。然而目前直压式汽门的填隙片材质皆有一定的耐磨度，磨损的机率很低。

凸轮透过摇臂控制汽门的动作，便是遥臂式的设计

发动机基本工作原理

一、基本理论汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机----------- 燃烧在发动机内部发生。

有两点需注意：

1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。

2．同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽车不用蒸汽机。相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。

二、燃烧是关键

汽车的发动机一般都采用4 冲程。4 冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。完成这 4 个过程，发动机完成一个周期（2 圈）。