發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸布局形式分為OHC(頂置凸輪軸)和OHV(底置凸輪軸)這兩種。目前日本及歐洲的汽車廠家較為青睞頂置凸輪軸這種設(shè)計(jì);而底置凸輪軸，通常我們只有在美國(guó)車上才能看見。
在了解OHC和OHV的區(qū)別，我們先簡(jiǎn)單的從技術(shù)上認(rèn)識(shí)、了解一下他們各自的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：
OHC(頂置凸輪軸)，歷經(jīng)發(fā)展現(xiàn)在被分成SOHC(單頂置凸輪軸)和DOHC(雙頂置凸輪軸)。單頂置凸輪軸就是依靠一根凸輪軸來(lái)控制進(jìn)、排氣門的開合。通常來(lái)說(shuō)單頂是配合兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，由于兩氣門發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)、排氣效率比多氣門要低，氣門間角布置局限性大。而雙頂置凸輪軸就能把這些問題優(yōu)化，因?yàn)橐桓馆嗇S只控制一組氣門(進(jìn)氣門或排氣門)，因此省略了氣門的搖臂，簡(jiǎn)化了凸輪軸到氣門之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?？偟恼f(shuō)來(lái)，雙頂置凸輪軸由于傳動(dòng)部件少，進(jìn)、排氣效率高，更適合發(fā)動(dòng)機(jī)高速時(shí)的動(dòng)力表現(xiàn)。對(duì)于追求高功率的日本、歐洲廠商，凸輪軸頂置設(shè)計(jì)當(dāng)然是最合適不過了。
底置凸輪軸這種設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都是大排量、低轉(zhuǎn)速、追求大扭矩輸出，因?yàn)榈字猛馆嗇S，是依靠曲軸帶動(dòng)，然后凸輪與氣門搖臂采用一根金屬桿來(lái)連接，是凸輪頂起連桿，連桿推動(dòng)搖臂來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的開合，所以過高的轉(zhuǎn)速會(huì)使頂桿承壓過大以致折斷。但是這種用頂桿的設(shè)計(jì)，也有它的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高、發(fā)動(dòng)機(jī)重心底、成本低等。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，強(qiáng)調(diào)的是扭矩表現(xiàn)，所以底置凸輪軸設(shè)計(jì)是足夠滿足這種需求的。
既然這兩種設(shè)計(jì)偏向不同，前者是最求大功率，后者是追求大扭矩。我們知道汽車提速快、牽引力強(qiáng)靠的是扭矩，而實(shí)現(xiàn)最高速度是依靠功率。這里還有一個(gè)簡(jiǎn)單的公式：功率=轉(zhuǎn)速 X 扭矩。自然吸氣時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)提升功率最簡(jiǎn)單的辦法，就是提高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越高升功率自然就越高。
為何只有美國(guó)人鐘愛底置凸輪軸?
在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的德國(guó)，很多高速公路是不限速的，200多公里的速度飛馳是常見的事，因此，大功率自然就是他們的最愛了。但美國(guó)人不一樣，他們追求的是公路巡航表現(xiàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)不用很高的轉(zhuǎn)速。這跟美國(guó)的國(guó)情有很大關(guān)系，美國(guó)地大物博，且多半是平原，路都是修得筆直筆直的，二戰(zhàn)以后美國(guó)人就一直熱衷造型獨(dú)特、寬大、強(qiáng)調(diào)舒適性的豪華大車，這類車通常重量大、懸掛軟，直線行駛的舒適性非常好，而且美國(guó)油價(jià)很低，大排量發(fā)動(dòng)機(jī)很受民眾青睞。所以這種動(dòng)輒6.0、7.0的發(fā)動(dòng)機(jī)普及率很高。說(shuō)到這，還有一點(diǎn)必須補(bǔ)充，我們經(jīng)常談?wù)摰氖前l(fā)動(dòng)機(jī)升功率，并以此來(lái)判定發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。但是否有聽過功率密度這個(gè)名詞呢?對(duì)于這一概念簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是釋放相同的功率，發(fā)動(dòng)機(jī)的體積越小，功率密度就越高。底置凸輪軸的發(fā)動(dòng)機(jī)得益于它的低轉(zhuǎn)高扭矩，不需要像頂置凸輪軸那樣布置復(fù)雜的多氣門、雙凸輪軸、高強(qiáng)度的缸頂罩。
因此美國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)采用底置凸輪軸設(shè)計(jì)是出于美國(guó)國(guó)情需要，并不是美國(guó)人不會(huì)造好發(fā)動(dòng)機(jī)。但這也導(dǎo)致了美系發(fā)動(dòng)機(jī)不太適合美國(guó)以外的市場(chǎng)，因此在開發(fā)海外市場(chǎng)時(shí)，美國(guó)人需要開發(fā)出更適合其他市場(chǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
