凸輪軸在發動機中有什么作用

凸輪軸在發動機中的作用是控制氣門的開啟與閉合，使發動機能定時吸入可燃混合氣、排出廢氣。發動機運轉時，凸輪軸在曲軸帶動下旋轉，依據其獨特形狀和位置，精準控制每個氣門的開啟時間、程度和速度。而且，它還能驅動汽油泵、機油泵等附件工作。可以說，凸輪軸就像發動機的“指揮家”，對發動機的性能、燃燒效率等起著關鍵作用 。

在四沖程發動機里，凸輪軸轉速是曲軸的一半，而在二沖程發動機中，凸輪軸轉速與曲軸相同。因其轉速高且承受大扭矩，所以在設計中對凸輪軸的強度和支撐要求頗高，這也使得其材質一般選用特種鑄鐵，偶爾也會采用鍛件、優質合金鋼等。

凸輪軸上的凸輪側面呈雞蛋形，這一巧妙設計至關重要。通過這種特殊形狀，它能夠保證氣缸充分進氣和排氣，為發動機高效運轉提供充足的空氣和順暢的廢氣排放通道。并且，凸輪的設計與發動機的功率、扭矩輸出以及運轉平順性都有著直接關聯，需充分考慮發動機的耐久性和運轉平順性等多方面因素。

在不同類型的發動機中，凸輪與氣門的對應關系也有所不同。一般直列式發動機一個凸輪對應一個氣門，V型或水平對置式發動機每兩個氣門共享一個凸輪，而轉子發動機和無閥配氣發動機則不需要凸輪。

凸輪軸位置有下置式、中置式和上置式三種類型。如今，大多數量產車發動機配備頂置式凸輪軸。這種布局有著諸多優點，它使得運動件減少、傳動鏈縮短、機構剛度增大，讓凸輪軸更接近氣門，有效減少往返動能的浪費，進而實現氣門開閉迅速，發動機能夠達到更高的轉速，運行平穩度也更好。

凸輪軸承受著周期性沖擊載荷，凸輪與挺柱間接觸應力大、相對滑動速度高，導致凸輪工作表面磨損嚴重。因此，凸輪軸軸頸和凸輪工作表面除要有較高尺寸精度、較小表面粗糙度和足夠剛度外，還必須具備較高耐磨性和良好潤滑，以確保其長期穩定可靠地工作。

總之，凸輪軸作為發動機的核心部件之一，以其精準的氣門控制、獨特的設計和合理的布局，以及對自身特性的嚴格要求，為發動機的高效運行、穩定性能和良好經濟性奠定了堅實基礎，在發動機的運轉過程中發揮著無可替代的關鍵作用 。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）