凸輪軸是活塞發(fā)動機里的一個部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。雖然在四沖程發(fā)動機里凸輪軸的轉速是曲軸的一半(在二沖程發(fā)動機中凸輪軸的轉速與曲軸相同)，不過通常它的轉速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設計中對凸輪軸在強度和支撐方面的要求很高，其材質一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門運動規(guī)律關系到一臺發(fā)動機的動力和運轉特性，因此凸輪軸設計在發(fā)動機的設計過程中占據(jù)著十分重要的地位。

在以前很長的一段時間里，底置式凸輪軸在內燃機中最為常見。通常這樣的發(fā)動機中，氣門位于發(fā)動機的頂部，即所謂的OHV(OverHeadValve，頂置氣門)式發(fā)動機。此時通常凸輪軸位于曲軸箱的側面，通過配氣機構(如挺桿、推桿、搖臂等)對氣門進行控制。因此底置式凸輪軸一般也叫側置式凸輪軸。由于在這樣的發(fā)動機中凸輪軸距離氣門較遠，而且每個氣缸通常只有兩個氣門，因此轉速通常較慢，平順性不佳，輸出功率也比較低。不過這種結構的引擎輸出扭矩和低速性能比較出色，結構也比較簡單，易于維修。

現(xiàn)在大多數(shù)量產車的發(fā)動機配備的是頂置式凸輪軸。頂置式凸輪軸結構使凸輪軸更加接近氣門，減少了底置式凸輪軸由于凸輪軸和氣門之間較大的距離而造成的往返動能的浪費。頂置式凸輪軸的發(fā)動機由于氣門開閉動作比較迅速，因而轉速更高，運行的平穩(wěn)度也比較好。較早出現(xiàn)的頂置式凸輪軸結構的發(fā)動機是SOHC(Single Over Head Cam，頂置單凸輪軸)式發(fā)動機。這種發(fā)動機在頂部只安裝了一根凸輪軸，因此一般每個汽缸只有兩到三個氣門(進氣一到兩個，排氣一個)，高速性能受到了限制。而技術更新一些的則是DOHC式(Double Over Head Cam，頂置雙凸輪軸)發(fā)動機，這種發(fā)動機由于配備了兩根凸輪軸，每個汽缸可以安裝四到五個氣門(進氣二到三個，排氣二個)，高速性能得到了顯著的提升，不?與此同時低速性能會受到一定的影響，結構也會變得復雜，不易維修。

凸輪軸的分類

按凸輪軸數(shù)目的多少，可分為單頂置凸輪軸(SOHC)和雙頂置凸輪軸(DOHC)兩種。單頂置凸輪軸就是只有一根凸輪軸，雙頂置凸輪軸就是有兩根，這是太直白的解釋。

單頂置凸輪軸在氣缸蓋上用一根凸根軸，直接驅動進、排氣門，它具有結構簡單，適用于高速發(fā)動機。以往一般采用的側置凸輪軸，即凸輪軸在氣缸側面，由正時齒輪直接驅動。為了把凸輪軸的轉動變換為氣門的往復運動，必須使用氣門挺桿來傳遞動力。這樣，往復運動的零件較多，慣性質量大，不利于發(fā)動機高速運動。而且，細長的挺桿具有一定的彈性，容易引起振動，加速零件磨損，甚至使氣門失去控制。

頂置雙凸輪軸是在缸蓋上裝有兩根凸輪軸，一根用于驅動進氣門，另一根用于驅動排氣門。采用雙頂置凸輪軸對凸輪軸和氣門彈簧的設計要求不高，特別適用于氣門V形配置的半球形燃燒室，也便于和四氣門配氣機構配合使用。

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