發動機凸輪軸的作用是什么

發動機凸輪軸是活塞發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。

在四沖程發動機里，凸輪軸轉速通常是曲軸的一半，在二沖程發動機中則與曲軸相同。其轉速高，需承受大扭矩，所以設計要求高，材質一般是特種鑄鐵，也有用鍛件的。

從氣門運動規律來看，這關系到發動機的動力和運轉特性，因此凸輪軸的設計很關鍵。

它工作時承受周期性沖擊載荷，與挺柱接觸應力大、相對滑動速度高，這就導致其磨損嚴重。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。

凸輪軸通常由優質碳鋼或合金鋼鍛造，也可用合金鑄鐵或球墨鑄鐵鑄造，軸頸和工作表面經熱處理后磨光。其構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動氣門的凸輪，一端是軸承支撐點，另一端與驅動輪連接，凸輪側面呈雞蛋形，目的是保證汽缸充分進氣和排氣。

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

直列式發動機中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，而轉子和無閥配氣發動機因特殊結構不需要凸輪。位置有下置式、中置式和上置式三種，下置式在曲軸箱內，中置式在機體上部，上置式在氣缸蓋上，現在量產車多為頂置式。

凸輪軸還能通過凸輪形狀和數量決定氣門開關時間，靈活控制氣體流動和燃油噴射時機，實現更好的燃燒效果和動力輸出。能提高燃燒效率，優化燃燒室內氣體流動。調節氣門升程和升程曲線，氣門升程大小影響開度。控制氣門速度和加速度，通過改變凸輪斜面和轉速實現。作為可變氣門正時系統關鍵部件，可調節相位和偏移量，根據不同工況調整氣門開啟和關閉時間，提供更好動力輸出和燃油經濟性。

總之，發動機凸輪軸在汽車發動機中具有重要功用，能優化氣門控制效果，提高發動機性能和經濟性。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）