基本構造

　　一臺發動機由外而內，由下而上包括了八個基本構件：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。在發動機內部由下而上則可看到飛輪、曲軸、連桿、活塞，若為四沖程發動機則還可以看到氣門機構及凸輪軸。

　　曲軸箱

　　曲軸箱在外觀上十分容易辯視，基本上，只要看見發動機下方有圓型的蓋子，上面可能打印著廠名，如Yamaha、Honda，那就是曲軸箱了。四沖程發動機曲軸箱的最重要目的，就是裝了用來潤滑整臺發動機的機油，這里的機油除了負責潤滑轉動的曲軸，也必須潤滑活塞、凸輪軸及氣門。

　　汽缸體

　　汽缸體內除了汽缸的缸套之外，還包含了潤滑油道，水冷車則包括冷卻水道以在設計上，除了左右冷卻效能之外，還會影響發動機運轉時的震動大小。

　　曲軸和連桿
　
　　曲軸可說是發動機運轉的中心，曲軸可以將活塞的上下直線運動改變為轉動運動。曲軸的外形設計決定了曲軸的配重，關系到發動機運轉時的震動大小，也就是精致度。連桿在發動機內扮演了傳遞力量的角色，其兩頭常被稱為大頭及小頭，大頭與曲軸相連，中間以軸瓦做為潤滑的媒介，當軸瓦有磨損或是破裂時，潤滑作用將大打折扣，造成直接磨損，進而可能使發動機失效。另一小頭則以活塞銷與活塞相連。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

　　在二沖程發動機上，汽缸頭并不負責進氣及排氣，只是單純地提供了油氣爆炸的空間。在四沖程發動機上，汽缸頭負責了進氣及排氣，必須有汽門機構及凸輪軸，常聽到的DOHC及SOHC（或稱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，內部機械構造也復雜了許多。尤其是目前主流大馬力車所使用的DOHC雙凸輪軸發動機，其汽缸頭更是雄壯威武。早期在二沖程發動機中，汽缸頭便沒有任何復雜的機械結構，只是單純一個蓋子而已，并讓火花塞可以鎖在上頭。若是再復雜一些，也僅是挖通水道，使冷卻水可以進入汽缸頭中，降低爆炸帶來的高溫。若以較早期的四沖程發動機來說，汽缸頭也沒有繁瑣的機械結構，氣門機構是放在汽缸旁，稱為側氣門式發動機。在發展的過程中，氣門機構開始移至汽缸頭上，許多往復作動的零件也陸續改為轉動運作的零件，使氣門運作的效率更好，動力得以提升。

　　以下就來看看幾種不同、結構由簡單變至復雜的汽缸頭設計

　　OHV

　　Over Head Valve，翻譯成中文便是頂置氣門。和早些年側氣門式的發動機作比較，這類型的發動機是把氣門機構放置到發動機頂上（汽缸頭）。在這個階段，雖然發動機的氣門已經移至了汽缸頭上，但驅動氣門的凸輪仍放置于汽缸旁。

　　OHC

　　Over Head Cam，頂上凸輪。發動機進化至此，除了氣門已經被放置于汽缸頭上，凸輪也被移至汽缸的頭上了，也據此命名。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的開啟動作，更為精準的氣門控制也帶來動力的提升。一般而言，OHC指的是單凸輪軸，也常以SOHC來表示。

　　DOHC

　　Dual Over Head Cam，頂置雙凸輪軸。在SOHC發動機上，一根凸輪軸必須同時控制進氣門及排氣門。若能以兩支凸輪軸分別控制兩種氣門，不需透過搖臂來直接開啟氣門，便能提升運轉的精確度。除此之外，采用雙凸輪軸可以將火花塞放置于發動機燃燒室的正中央，增加燃燒效率。DOHC帶來更復雜的缸頭機械構造，同時也大幅度增加了制造成本。

　　氣門的相關技術

　　相對于汽缸頭構造的演變，氣門數目也日益增加。以目前來看，大部分的四汽缸車種采用了DOHC搭配十六氣門的設計，增大進氣及排氣效率。氣門的基本配置至少需要一個進氣門及一個排氣門，也就是常聽到的2V設計，其中V也就是Valve氣門。演變過程中，工程師發現進氣效率不夠好，于是在進氣端加了第二個氣門，成為三氣門的發動機，也就是兩個進氣門，一個排氣門的搭配。為了能有效地利用汽缸頭的面積，衍生出四氣門，兩進兩排的設計。

　　氣門重疊

　　為了提升進氣及排氣效率，進氣門及排氣門并非關了一個才開另一個的順序在運作，而是有互相重疊的情形。舉上例子，在排氣行程及進氣行程交替時，在排氣門還沒完全關上時，進氣門便會提早開啟，以獲利更多的進氣量，提升容積率。

　　可變氣門技術

　　如果想要兼顧各轉速域的動力輸出，便需要可變機構來對氣門作即時的調整。以氣門重迭角度來說，若想在高轉速域發揮馬力，則必須采用更多的氣門重疊角，想要在低轉發揮扭力，便需要采取較少的重疊角度。若一臺發動機需要能兼顧高、低轉速的動力輸出，凸輪軸便必須切換或是在轉速升高的過程略作改變。Honda的CB400便利用VTEC可變氣門技術，使凸輪軸會提供不同模式的氣門控制。進而使400mL的發動機在高轉速能達到較大功率的輸出，中低轉速也不會流失應有的扭力。（待續）