顶置凸轮轴（Overhead camshaft，简称OHC）。一般发动机的凸轮轴安装位置有下置、中置、顶置三种形式。顶置凸轮轴是将凸轮轴被放置在汽缸盖内，燃烧室之上，直接驱动摇臂、气门，不必通过较长的推杆。与气门数相同的推杆式发动机（即顶置气门结构）相比，顶置凸轮轴结构中需要往复运动的部件要少得多，因此大大简化了配气结构，显著减轻了发动机重量，同时也提高了传动效率、降低了工作噪音。尽管顶置凸轮轴使发动机的结构更加复杂，但是它带来的更出色的引擎综合表现（特别是平顺性的显著提高）以及更紧凑的发动机结构，使发动机制造商很快在产品中广泛应用这一设计。顶置凸轮轴与顶置气门结构的驱动方式并不一定不同。动力可以通过正时皮带、链条甚至齿轮组传递到顶置的凸轮轴上。
按照配气结构内包含的凸轮轴数目，顶置凸轮轴可分为以形式：单顶置凸轮轴（Single overhead camshaft, SOHC）和双顶置凸轮轴（Double overhead camshafts, DOHC）。
单顶置凸轮轴
单顶置凸轮轴是一种在汽缸盖内只设置一条凸轮轴的设计。采用这一设计的直列汽缸发动机只需一条安放在汽缸盖上方的凸轮轴，而V形汽缸发动机则需要两条凸轮轴，分别安放在一侧汽缸组之上。
单顶置凸轮设计中，需要往复运动的部件及其总质量较同等条件下的推杆式发动机显著减少。因此单顶置凸轮轴能提高发动机转速，从而在输出扭矩相同的情况下提高发动机的功率输出。在这一设计中，凸轮轴能够直接或通过摇臂控制气门开闭，而不需像顶置气门的推杆式发动机样，需要通过挺杆、较长的推杆以及摇臂将发动机组内凸轮轴上凸轮的运动传递到汽缸盖内的气门上。
相比推杆式结构，单顶置凸轮轴设计能使发动机结构（主要是配气结构）更加紧凑。这一优势在同时采用多气门设计（即一个汽缸有两个以上的气门）时特别显著。不过单顶置凸轮轴也有其缺点。由于进气门和排气门在进气道中位置不同，气门开闭时间的精确性会受到一定影响。
双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴是一种在汽缸盖内配备两条凸轮轴的气门排列形式。两条凸轮轴分别控制进气门和排气门。根据引擎的构造不同（主要是汽缸排列形式的不同），一台一般的双顶置凸轮轴汽车发动机可最多拥有两条到四条不等的凸轮轴。
双顶置凸轮轴结构的发动机并不一定有两个以上的进气门和排气门，但是如果多气门发动机的气门需要被直接驱动（虽然一般都通过挺杆驱动），那么双顶置凸轮轴是必不可少的。并非所有的双顶置凸轮轴都是多气门的。在多气门技术普及之前，两气门发动机上也经常配备两条凸轮轴。不过在当今，双顶置凸轮轴已经与多气门技术划上了等号，因为在几乎所有的双顶置凸轮轴发动机中，每个汽缸都有三个到五个气门。
高尔夫8的到来，让我们看到大众发动机一直在做这件事！
丰田在雷凌和卡罗拉上采用了12T的涡轮增压直喷发动机。这是丰田推出的第一款小排量涡轮增压直喷汽油机，4缸12T，这个宝马，日产，PSA的做法不同，他们在12排量的增压发动机上都用了三缸设计，而丰田坚持4缸。下面我们来仔细分析一下这个发动机，看看它到底怎么样。
首先说一下这个发动机的背景：这个12T发动机是丰田ESTEC发动机家族的一员，ESTEC就是Economy with Superior Thermal Effcient Combustion的缩写，也就是：带有优异热效率燃烧系统的高效动力的意思，感觉很拗口，这个燃烧系统是以阿特金森循环为基础的。
ESTEC发动机目前包含两款，8AR-FTS和8NR-FTS，其中8AR-FTS就是汉兰达上用的20T前面几周我发过这个发动机的分析，有兴趣可以去看一下，而8NR-FTS就是我们今天要说的12T。
这个12T在丰田也叫D-4T，是Direct injection 4-Stroke Turbo Engine的缩写，也就是直喷四冲程增压发动机。
丰田12T发动机的性能并不突出，只有85kw，185Nm。但这并不代表这个发动机不先进。下面简单分析一下这个发动机采用的主要有特色技术方案。
1阿特金森循环燃烧系统
丰田12T发动机采用了阿特金森循环，阿特金森循环的话题最近讲过好多次了，是个热门话题，简单再说一下：阿特金森采用进气门晚关的方法，把进入汽缸的空气再压回进气管一部分，这样给活塞加速做功的冲程就长于实际用于压缩的冲程，也就是膨胀比大于压缩比。所以效率会比较高。
为了实现阿特金森循环带来的油耗降低，丰田12T发动机采用了中置油压控制阀，中间锁止技术的VVT。虽然没有采用电动VVT，但是在传统液压控制的VVT中这个配置是最先进的了。相对于传统的间接驱动，单侧锁止的VVT这种技术VVT调节的相应速度更快。同时，由于可以向提前和滞后两个方向调节，所以调节的自由度也更大。通过VVT控制策略的优化来平衡泵气损失和高膨胀比带来的效率优化，最终发动机的最高热效率达到了362%，这是相当好的水平了。
阿特金森的缺点是会影响性能，这也是这款发动机性能不突出的一个原因。
2缸盖集成带水套冷却的排气管。
这种设计将排气管集成在缸盖上，利用缸盖的冷却水来降低排气的温度，从而避免增压器超温引起的排温保护加浓，从而满足欧6B中关于RDE实际道路驾驶工况排放的要求。丰田的12T发动机的集成式排气管采用了上下分层冷却的方式，提高了冷却效率。同时，尽量加长了排气道的长度，从而进一步降低4缸排气能量之间的相互干扰，提高了增压器效率。由于集成式排气管的采用，丰田12T发动机可以几乎在发动机的全部工况都保持过量空气系数=1的理想情况，划算到整车上，在时速190km/h以下，过量空气系数都可以保持为1，这对RDE排放非常有利。同时，不加浓的策略也使得发动机的最大功率受到影响。下面有个图示意了一下丰田的分层冷却的集成式排气管。
3单独的低温冷却系统。
也就是除了普通的发动机冷却水循环外，额外为中冷器和增压器冷却准备了一套独立低温水循环。采用独立的电子水泵进行控制。这样中冷器可以采用水冷。
丰田12T采用了外置的水冷中冷器，其实，丰田ESTEC发动机的20T和12T都采用了外置的水冷中冷器，而不像大众EA211 14T一样采用进气管集成的内置水冷中冷器。外置水冷中冷器空间布置更容易，对进气管的空间和材料要求也降低了，是一种比较好的设计方案。其实，大众最新的EA211 15T evo发动机也已经改成外置式水冷中冷器了，这方面可以说大众参考了丰田的设计方案。水冷中冷器相对于空气冷却中冷器来讲冷却效率更高，而且由于水的热容很大，对发动机的瞬态性能也有帮助，因此，在新设计的增压直喷发动机上水冷式中冷器是一种比较常见的设计，尤其是小排量的增压直喷发动机水冷式中冷器几乎成为标准的设计方案。
4优化的燃烧系统设计和多次喷射策略
丰田12T采用了单直喷喷油器的方案，不像20 T那样采用直喷加气道喷射的双喷射方案。
针对12T丰田专门优化了喷油器的油束设计和喷射策略，来大大的降低了汽油进入机油造成机油稀释的可能性，机油稀释在发动机开发的时候是喷油器，活塞顶设计、气道包括奇门夹角设计及喷射策略制定时重要的开发内容。也就是图中所说的Oil Dilution。最终丰田12T发动机的机油稀释控制到了2%左右的水平，算是很好的结果了，一般开发的要求是小于5%。
这方面本田要好好反思一下如何在开发过程中避免15T机油稀释的问题。
丰田12T开发了较为复杂的多次喷射策略，主要考虑了冷启动性能，在冷启动情况下甚至用到了四次喷射。同时考虑了排放优化和预防早燃引起的超级爆震，下面有两张图是关于丰田12T的发动机多次喷射策略的示意。
超级爆震是直喷增压发动机开发时需要重点考虑的另外一个重要课题。超级爆震是发生在点火之前由于燃烧室内热点的存在导致的自燃现象（普通爆震是在点火之后发生的，通过推迟点火可以控制），这种超级爆震会引发超高的爆发压力和冲击波，很容易击穿活塞，造成发动机严重损坏，因此在开发过程中必须尽量避免。
增压直喷发动机更容易产生超级爆震问题，这是由于增压直喷发动机往往在低速能够输出最大扭矩，因此造成汽缸内压力温度比非增压直喷发动机要高，同时在大负荷时残余废气也会比较难控制。另外，直喷发动机会导致更多的机油稀释这也是引起超级爆震的另一个重要因素。
5通过优化的VVT控制策略来减小涡轮迟滞
增压发动机的另外一个重要的问题是涡轮迟滞，这个问题主要是涡轮启动是要克服自身的惯性，这需要一定的时间。
丰田利用中置油压控制阀双VVT响应速度快的特点，在急加速的低速大负荷时采用大的气门叠开角，使更多的空气通过涡轮机，使增压器能够快速启动，从而改善涡轮迟滞。下面图8显示了这种策略对动态响应的改善效果。
6丰田12T和大众12T的比较
这两个发动机的比较一直是大家关心的问题，总体来看两个发动机主要的技术配置接近，比如直喷，增压，水冷式中冷器，集成式排气管等技术两者都有配备，水平比较接近。总体来讲，我的观点是丰田的12T要更先进一些，主要看以下几个方面：
丰田12T开发的时间略晚，采用了一些更新的技术。
比如，丰田12T采用了阿特金森循环技术，大众12T还是奥托循环，等到最新一代的EA211 15EVO才有类似的米勒循环技术。
还有，丰田的全负荷区域不加浓的技术已经考虑了欧6b中关于RDE实际道路驾驶排放的法规，大众12T这方面要等到最新一代才会考虑。
另一个因素是，大众的12T是在14T基础上拓展出来的机型，主要结构和大部分的零部件都是个14T通用设计的。这种拓展开发往往在性能和重量指标上要做一些妥协。而丰田12T是单独开发，单独优化的，可能整体效果更好一些。
图9是丰田自己对加速性的对比研究结果，丰田12T CVT和大众12T DCT的比较，在起步瞬间丰田略有优势，丰田分析主要原因是DCT的离合器完全结合需要时间，后面DCT的加速就赶上来了，不过最终两者达到的加速度是几乎一致的。
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丰田的这款12T发动机的动力参数并不亮眼，目前主要装配在卡罗拉和雷凌上。在说这款发动机之前，先来简单对比一下目前常见的几款12T发动机。
四款发动机中，标致的12T发动机采用的是三缸的设计，而且发动机最大功率和最大扭矩是最高的，也就是动力表现最好的。大众的EA211（新高尔夫上那台）功率和卡罗拉的12T一样，但是扭矩比较大，最大扭矩对应的转速在2000-3500rpm，对汽油的要求比较高，需要#95。卡罗拉的12T发动机参数上不算太突出，但是低扭的输出不错，1500rpm就可以输出185N·m的最大扭矩，并且能持续到4000rpm。
其实这款发动机可以看做是丰田的那款20T发动机的缩小版本，因为很多技术都是相似的，那么，这款发动机有什么特别之处呢？
1、发动机热效率达到了36%，现在奇瑞的那台15T发动机热效率超过了37%（目前还没上市）；
2、采用了VVT-iW超广角可变气门正时技术，可以实现奥托循环与阿特金森循环之间无缝切换；
3、采用多次喷射，喷雾形状的优化以及强烈的滚流效果使得混合更加充分，从而实现高效的高速燃烧；
4、轻质低惯量涡轮，响速度快，改善低转速段的扭矩表现；
5、水冷式中冷器和集成式排气歧管，提高对废弃的冷却效率。
总而言之，这款发动机技术上的亮点并不少，是否不烧机油、不积碳等等的，这里就不张开讨论了，喜欢辩论的，自己在留言区辨吧！
该发动机具有很高的发动机热效率和可带来强劲加速性能的动力性能。通过将增压技术添加到混合动力发动机和常规发动机开发技术中，实现了具有世界一流的高热效率的增压发动机。
通过将排气歧管与优化废气温度的水冷式气缸盖和单涡旋涡轮增压器相结合，实现了出色的涡轮增压效率。通过采用紧凑型水冷中冷器，无论发动机的热负荷如何，均可根据工况显示进气冷却效果。实现了对加速器操作的即时响应以及在较宽的旋转范围内产生最大扭矩。
此外，气缸中强大垂直旋转涡流和先进的直接喷射技术D-4T 形成了理想的空燃混合物，实现了高效的高速燃烧。此外，通过追求燃烧的改善和损失的改善，例如通过根据负载控制气门开闭正时的无级气门正时机构VVT-iW ，（进气侧）实现了阿特金森循环，增压汽油作为发动机，有最高水平的36％的最大热效率。
8NR-FTS使用增压代替高压缩比。该发动机似乎是由于丰田发动机技术的积累而诞生的。
1）12T・ 8AR-FTS采用可变气门正时机构VVT-iW。与传统类型相比，可变范围得到了扩展，从而使阿特金森循环操作更为激进，中间锁定机构确保可启动性。
2）涡轮发动机的关键是抑制爆震。头部集成的水冷排气歧管，活塞冷却喷油控制机构，水套垫片等使输出提高了10％或更多。
3）中冷器是水冷的，丰田 汽车 声称其冷却效率高于其它公司。安装位置是发动机的上部，气流路径会更短。
4）在直喷式涡轮增压器中，必须以均匀的滚流将空气和燃料快速均匀地混合并迅速燃烧。通过设计进气口的形状，维持翻滚的燃烧室的形状以及多种燃料喷射来实现的。
总结：这款发动机与大众12T发动机性能基本上差不多，但是大众的压缩比要比丰田多出05，大众使用了95#燃油，丰田使用了92#燃油，多出来的压缩比也就不难理解了。
技术层面我不大懂，说说我的感受
特别适合在城市穿梭，40-100反应非常快，高速140以下动力响应也挺快，这还是没开运动模式的情况下。
丰田的家较配置都不高，这辆车的核心成本就是这套发动机，我觉得开着舒服，空间大，这就够了，毕竟价钱在这摆着。
特别之处：这个是自吸发动机！
丰田12T发动机也是需要我们整体把握，分析这 汽车 过程，油耗也是有不同的形式，也是把握 汽车 驾驶过程的一个方法，需要独立思考，也是一个时间过程，需要我们自己去全面分析，提高自己 汽车 驾驶过程。
也是发动机油耗问题，需要我们自己去全面把握，需要一个时间过程，需要整体把握，油耗也是根据发动机而定，需要我们自己去全面认识，发动机的性能，也是需要我们自己去提高的认识过程，需要我们自己去分析，也是需要我们自己去用心改变过程，全面把握的一个时间过程，也是需要我们自己去把握住方向，也是 汽车 驾驶过程。也是需要一个过程，需要我们自己去全面把握，也是提高自己的一个时间过程。
油耗也是个时间过程，把握动态，有好的质量，也是有新的收获，也是需要我们综合选择过程， 汽车 性能，也有新的方式。也是提高自己的一个时间过程，需要我们自己去全面把握，整体把握，提高自己的一个时间过程。也是需要全面把握运用的一个时间， 汽车 驾驶需要，也是一个整体把握。
需要我们自己去全面把握 汽车 驾驶过程，也是一个需要根据油耗而是全面把握，质量好，也是对于油耗也是有一定帮助，全面把握，也是一个时间过程，需要我们自己去整体分析，需要全面提高的过程。需要我们去全面分析，也需要我们去全面把握，也是一个整体把握的一个过程，需要我们根据油耗，全面把握 汽车 整体性能，也是有新的考虑方面。
[汽车之家 发动机技术] 持续学习是如今的职场人都应该具备的一种能力，不断进化自己才能不被时代所淘汰。汽车上的传统发动机也一样，面对新能源技术的挑战，它们更是加快了自己的更新迭代速度。单纯从省油这点来说，近些年大众的小排量增压发动机一直在强调着一件事：省油，省油，再省油。
●十年前的大众14T
十年前，国内一汽-大众就投产了EA111系列的14T发动机，它后来被广泛应用于大众、斯柯达等车型上，也是让大众的涡轮增压技术广为人知的一款机型。我们以大众这个主销的排量级别为例，看看14T（EA111）、14T（EA211）和15T（EA211 evo）这三代涡轮增压发动机到底进行了哪些节油技术方面的升级？
这款发动机排量小、税费低，低转速就能爆发出不错的扭矩，关键还省油，当时汽车之家对匹配这套动力总成的高6进行了油耗测试，平均时速35km/h，百公里油耗达到了62L。
●六年前的大众14T
2014款的高尔夫7换装了14T EA211发动机，功率从96kW直接提升到了110kW，动力性得到了很大的提升。从EA111到EA211，大众的14T发动机同样也加入了很多节油技术。
EA211相比老款有着非常大的提升，虽然排量还是14升级别，但发动机的缸体、缸盖、进排气系统等都进行了大幅更新。不仅注重了轻量化，还强调了模块化设计，EA211系列孕育出了10T三缸、12T四缸、1、4T四缸和16L四缸自然吸气共4款发动机。
EA211发动机的进气侧和排气侧布置方式和老款相反，它将进气侧布置在前、排气侧在后，缩短了进气管路的长度，并采用了缸盖集成排气歧管的设计。
EA211 14T使用了进、排气双可变气门正时系统，相比老款EA111 14T发动机增加了排气侧正时机构，这让这台发动机的配气相位调整自由度更高，也实现了更高的燃效。
对于国内消费者来说，买到的14T EA211发动机一直有一个遗憾——国产之后省掉了ACT发动机闭缸技术(低负载工作时，关闭两个气缸以实现更高的节油性)。不过，大家不用心急，即将到来的国产高尔夫8会使用全新的EA211 evo发动机，这台新机器上是具备闭缸技术的。
●即将到来的大众15T
有些朋友可能了解了第八代高尔夫即将国内发售的消息，它将是首款搭载大众全新15T发动机的产品，代号为EA211 evo，它在未来会逐渐代替现款14T发动机的机型。
这台新机器将会使用更多节能减排科技，从技术配置来看例如米勒循环技术、350Bar高压直喷、可变几何截面涡轮、可变气缸、APS缸壁减摩涂层等等都会搭载。
相比现款14T（EA211）发动机10：1的压缩比，全新15T达到了125：1的高压缩比，这对充分压榨每一滴燃油的能量提供了更有利的帮助。主流车企大多没有放弃内燃机，大家都在一点点地压榨内燃机的潜力，很多新发动机将要达到或超过了40%的最高热效率。关于未来的节能减排，我们在全新的大众15T上看到了技术趋势，例如实现更良好的燃烧效果、减少多余的能量损耗、增加更多电气化控制等等。
●总结
关于内燃机和纯电动谁才是未来的主流，这个话题大家讨论了很多。从目前的局面来看，多种动力路线并存应该是未来的趋势。纯电动汽车的续航里程越来越长，而内燃机的油耗也一直在下探。大众的小排量涡轮增压发动机不断更新迭代的背后，重要的目标之一便是节能减排。从早期的EA111到如今的EA211，再到未来即将国产化的EA211 evo，我们看到了大众一系列新技术的应用。这也让我们有理由相信未来的高尔夫8会越来越省油了。（文/图 汽车之家 夏志猛）
