基本構(gòu)造
一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)由外而內(nèi)，由下而上包括了八個(gè)基本構(gòu)件：從外觀上，可以看到曲軸箱外殼，汽缸本體及其上方的汽缸頭。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部由下而上則可看到飛輪、曲軸、連桿、活塞，若為四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)則還可以看到氣門(mén)機(jī)構(gòu)及凸輪軸。
曲軸箱
曲軸箱在外觀上十分容易辯視，基本上，只要看見(jiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)下方有圓型的蓋子，上面可能打印著廠名，如Yamaha、Honda，那就是曲軸箱了。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱的最重要目的，就是裝了用來(lái)潤(rùn)滑整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油，這里的機(jī)油除了負(fù)責(zé)潤(rùn)滑轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸，也必須潤(rùn)滑活塞、凸輪軸及氣門(mén)。
汽缸體
汽缸體內(nèi)除了汽缸的缸套之外，還包含了潤(rùn)滑油道，水冷車(chē)則包括冷卻水道以在設(shè)計(jì)上，除了左右冷卻效能之外，還會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)大小。
曲軸和連桿
曲軸可說(shuō)是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的中心，曲軸可以將活塞的上下直線運(yùn)動(dòng)改變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。曲軸的外形設(shè)計(jì)決定了曲軸的配重，關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)大小，也就是精致度。連桿在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)扮演了傳遞力量的角色，其兩頭常被稱(chēng)為大頭及小頭，大頭與曲軸相連，中間以軸瓦做為潤(rùn)滑的媒介，當(dāng)軸瓦有磨損或是破裂時(shí)，潤(rùn)滑作用將大打折扣，造成直接磨損，進(jìn)而可能使發(fā)動(dòng)機(jī)失效。另一小頭則以活塞銷(xiāo)與活塞相連。整體而言連桿的作用是將活塞所承受的爆炸推力傳遞至曲軸。
汽缸頭
在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)上，汽缸頭并不負(fù)責(zé)進(jìn)氣及排氣，只是單純地提供了油氣爆炸的空間。在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)上，汽缸頭負(fù)責(zé)了進(jìn)氣及排氣，必須有汽門(mén)機(jī)構(gòu)及凸輪軸，常聽(tīng)到的DOHC及SOHC（或稱(chēng)OHC）即為雙凸輪軸及單凸輪軸之意。汽缸頭所占的比例非常大，內(nèi)部機(jī)械構(gòu)造也復(fù)雜了許多。尤其是目前主流大馬力車(chē)所使用的DOHC雙凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其汽缸頭更是雄壯威武。早期在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，汽缸頭便沒(méi)有任何復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，只是單純一個(gè)蓋子而已，并讓火花塞可以鎖在上頭。若是再?gòu)?fù)雜一些，也僅是挖通水道，使冷卻水可以進(jìn)入汽缸頭中，降低爆炸帶來(lái)的高溫。若以較早期的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，汽缸頭也沒(méi)有繁瑣的機(jī)械結(jié)構(gòu)，氣門(mén)機(jī)構(gòu)是放在汽缸旁，稱(chēng)為側(cè)氣門(mén)式發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)展的過(guò)程中，氣門(mén)機(jī)構(gòu)開(kāi)始移至汽缸頭上，許多往復(fù)作動(dòng)的零件也陸續(xù)改為轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)作的零件，使氣門(mén)運(yùn)作的效率更好，動(dòng)力得以提升。
以下就來(lái)看看幾種不同、結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單變至復(fù)雜的汽缸頭設(shè)計(jì)
OHV
Over Head Valve，翻譯成中文便是頂置氣門(mén)。和早些年側(cè)氣門(mén)式的發(fā)動(dòng)機(jī)作比較，這類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)是把氣門(mén)機(jī)構(gòu)放置到發(fā)動(dòng)機(jī)頂上（汽缸頭）。在這個(gè)階段，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)已經(jīng)移至了汽缸頭上，但驅(qū)動(dòng)氣門(mén)的凸輪仍放置于汽缸旁。
OHC
Over Head Cam，頂上凸輪。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)化至此，除了氣門(mén)已經(jīng)被放置于汽缸頭上，凸輪也被移至汽缸的頭上了，也據(jù)此命名。將凸輪移至汽缸頭上之后，好處便是凸輪軸可以較直接地控制氣門(mén)的開(kāi)啟動(dòng)作，更為精準(zhǔn)的氣門(mén)控制也帶來(lái)動(dòng)力的提升。一般而言，OHC指的是單凸輪軸，也常以SOHC來(lái)表示。
DOHC
Dual Over Head Cam，頂置雙凸輪軸。在SOHC發(fā)動(dòng)機(jī)上，一根凸輪軸必須同時(shí)控制進(jìn)氣門(mén)及排氣門(mén)。若能以?xún)芍馆嗇S分別控制兩種氣門(mén)，不需透過(guò)搖臂來(lái)直接開(kāi)啟氣門(mén)，便能提升運(yùn)轉(zhuǎn)的精確度。除此之外，采用雙凸輪軸可以將火花塞放置于發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的正中央，增加燃燒效率。DOHC帶來(lái)更復(fù)雜的缸頭機(jī)械構(gòu)造，同時(shí)也大幅度增加了制造成本。
氣門(mén)的相關(guān)技術(shù)
相對(duì)于汽缸頭構(gòu)造的演變，氣門(mén)數(shù)目也日益增加。以目前來(lái)看，大部分的四汽缸車(chē)種采用了DOHC搭配十六氣門(mén)的設(shè)計(jì)，增大進(jìn)氣及排氣效率。氣門(mén)的基本配置至少需要一個(gè)進(jìn)氣門(mén)及一個(gè)排氣門(mén)，也就是常聽(tīng)到的2V設(shè)計(jì)，其中V也就是Valve氣門(mén)。演變過(guò)程中，工程師發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣效率不夠好，于是在進(jìn)氣端加了第二個(gè)氣門(mén)，成為三氣門(mén)的發(fā)動(dòng)機(jī)，也就是兩個(gè)進(jìn)氣門(mén)，一個(gè)排氣門(mén)的搭配。為了能有效地利用汽缸頭的面積，衍生出四氣門(mén)，兩進(jìn)兩排的設(shè)計(jì)。
氣門(mén)重疊
為了提升進(jìn)氣及排氣效率，進(jìn)氣門(mén)及排氣門(mén)并非關(guān)了一個(gè)才開(kāi)另一個(gè)的順序在運(yùn)作，而是有互相重疊的情形。舉上例子，在排氣行程及進(jìn)氣行程交替時(shí)，在排氣門(mén)還沒(méi)完全關(guān)上時(shí)，進(jìn)氣門(mén)便會(huì)提早開(kāi)啟，以獲利更多的進(jìn)氣量，提升容積率。
可變氣門(mén)技術(shù)
如果想要兼顧各轉(zhuǎn)速域的動(dòng)力輸出，便需要可變機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)氣門(mén)作即時(shí)的調(diào)整。以氣門(mén)重迭角度來(lái)說(shuō)，若想在高轉(zhuǎn)速域發(fā)揮馬力，則必須采用更多的氣門(mén)重疊角，想要在低轉(zhuǎn)發(fā)揮扭力，便需要采取較少的重疊角度。若一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)需要能兼顧高、低轉(zhuǎn)速的動(dòng)力輸出，凸輪軸便必須切換或是在轉(zhuǎn)速升高的過(guò)程略作改變。Honda的CB400便利用VTEC可變氣門(mén)技術(shù)，使凸輪軸會(huì)提供不同模式的氣門(mén)控制。進(jìn)而使400mL的發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速能達(dá)到較大功率的輸出，中低轉(zhuǎn)速也不會(huì)流失應(yīng)有的扭力。（待續(xù)）
