多气门

在汽车工程中，多气门或多气门发动机是指每个气缸有两个以上的气门。多气门发动机具有更好的呼吸功能，并可能比双气门发动机以更高的转速（RPM）运行，提供更多的动力。

多气门发动机设计每缸有三个、四个或五个气门，以达到提高性能的目的。任何四冲程内燃机每缸至少需要两个气门：一个用于吸入空气（通常还有燃料），另一个用于排出燃烧的气体。增加气门可以增加气门面积，改善进气和排气的流动，从而提高燃烧、容积效率和动力输出。多气门的几何形状使火花塞在燃烧室内处于理想的位置，以实现最佳的火焰传播。多气门发动机往往有较小的气门，其往复质量较低，这可以减少每个凸轮叶的磨损，并允许从更高的转速获得更多的动力，而没有气门反弹的危险。一些发动机被设计成在略微不同的时间打开每个进气阀，这增加了湍流，在发动机低速时改善了空气和燃料的混合。更多的气门还能为气缸盖提供额外的冷却。多气门发动机的缺点是制造成本增加，而且由于气门杆密封圈数量较多，机油消耗可能增加。一些SOHC多气门发动机（如马自达B8-ME）使用一个叉形摇臂来驱动两个气门（一般是排气门），这样就需要较少的凸轮叶，以降低制造成本。

这有一个大的排气阀和两个小的进气阀。三气门布局允许比双气门缸盖更好的呼吸，但大排气门导致转速限制不高于双气门缸盖。这种设计的制造成本可能比四气门设计的成本低。三气门设计在20世纪80年代末和90年代初很常见；从2004年起，福特F系列卡车和福特SUV中使用的主气门布置。杜卡迪ST3V型双缸车采用了三气门缸盖。

这是最常见的多气门类型，有两个排气阀和两个类似（或稍大）的进气阀。与三气门缸盖相比，这种设计允许类似的呼吸，而且由于小的排气阀允许高转速，这种设计非常适用于高功率输出。

不太常见的是五气门气缸盖，有两个排气阀和三个进气阀。所有五个气门的尺寸都差不多。这种设计允许出色的呼吸，而且，由于每个气门都很小，理论上可以实现高转速和非常高的功率输出。尽管与四气门发动机相比，五气门设计应该有更高的xxx转速，而且三个进气口应该提供有效的气缸填充和高气体湍流（这两个特征都很理想），但有人质疑五气门配置是否比四气门设计具有成本效益。直接喷射的兴起也可能使五气门机头更难设计，因为喷射器必须占用机头的一些空间。在制造了几年五气门的Genesis发动机之后，雅马哈又恢复了更便宜的四气门设计，五气门发动机的例子有奥迪公司生产的各种1.8L20vT发动机、法拉利DinoV8的后期版本和丰田公司非常罕见的1.6L4A-GE发动机。

对于圆柱形缸径和等面积大小的气门来说，超过五个气门的数量增加会使气门的总面积减少。下表显示了不同气门数量的有效面积在气缸内径中的比例。这些百分比是基于简单的几何形状，没有考虑到火花塞或喷油器的孔口，但这些空隙通常会被安置在无法用于气门的死角。另外，在实践中，在每缸有偶数个气门的机头中，进气门往往比排气门大。2=50%3=64%4=68%5=68%6=66%7=64%8=61%替代技术涡轮增压和超级增压也是改善发动机呼吸的技术，可以代替多气门发动机，或与之结合使用。这同样适用于可变气门正时和可变长度的进气歧管。旋转气门也提供了改善发动机呼吸和高转速的性能，但这些都不是很成功。作为发动机调校的一部分，气缸盖端口也被用来改善发动机性能。1914年以前的汽车和卡车1908年的ArièsVT赛车有1.4升的增压单缸发动机，每缸有四个气门的减震系统。(来源：[1])1910年的Isotta-FraschiniTipoKM有一个10.6升的直列四缸发动机，带有单顶置凸轮轴和每缸四阀门。