發(fā)動機凸輪軸是活塞發(fā)動機里非常重要的一個部件，它的主要作用是控制氣門的開啟和閉合。

在四沖程發(fā)動機里，凸輪軸轉(zhuǎn)速通常是曲軸的一半，在二沖程發(fā)動機中則與曲軸相同。其轉(zhuǎn)速高，需承受大扭矩，所以設(shè)計要求高，材質(zhì)一般是特種鑄鐵，也有用鍛件的。

從氣門運動規(guī)律來看，這關(guān)系到發(fā)動機的動力和運轉(zhuǎn)特性，因此凸輪軸的設(shè)計很關(guān)鍵。

它工作時承受周期性沖擊載荷，與挺柱接觸應(yīng)力大、相對滑動速度高，這就導(dǎo)致其磨損嚴(yán)重。所以軸頸和工作表面要有高尺寸精度、小表面粗糙度、足夠剛度、高耐磨性和良好潤滑。

凸輪軸通常由優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼鍛造，也可用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，軸頸和工作表面經(jīng)熱處理后磨光。其構(gòu)造主體是與汽缸組長度相同的圓柱形棒體，上面套有若干用于驅(qū)動氣門的凸輪，一端是軸承支撐點，另一端與驅(qū)動輪連接，凸輪側(cè)面呈雞蛋形，目的是保證汽缸充分進氣和排氣。

要在短時間內(nèi)完成氣門開、閉動作，還得考慮發(fā)動機耐久性和平順性，不能讓氣門開閉動作產(chǎn)生過多過大沖擊，否則會造成嚴(yán)重磨損、噪聲增加等后果。

直列式發(fā)動機中一個凸輪對應(yīng)一個氣門，V 型或水平對置式發(fā)動機每兩個氣門共享一個凸輪，而轉(zhuǎn)子和無閥配氣發(fā)動機因特殊結(jié)構(gòu)不需要凸輪。位置有下置式、中置式和上置式三種，下置式在曲軸箱內(nèi)，中置式在機體上部，上置式在氣缸蓋上，現(xiàn)在量產(chǎn)車多為頂置式。

凸輪軸還能通過凸輪形狀和數(shù)量決定氣門開關(guān)時間，靈活控制氣體流動和燃油噴射時機，實現(xiàn)更好的燃燒效果和動力輸出。能提高燃燒效率，優(yōu)化燃燒室內(nèi)氣體流動。調(diào)節(jié)氣門升程和升程曲線，氣門升程大小影響開度?？刂茪忾T速度和加速度，通過改變凸輪斜面和轉(zhuǎn)速實現(xiàn)。作為可變氣門正時系統(tǒng)關(guān)鍵部件，可調(diào)節(jié)相位和偏移量，根據(jù)不同工況調(diào)整氣門開啟和關(guān)閉時間，提供更好動力輸出和燃油經(jīng)濟性。

總之，發(fā)動機凸輪軸在汽車發(fā)動機中具有重要功用，能優(yōu)化氣門控制效果，提高發(fā)動機性能和經(jīng)濟性。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）