凸輪軸的作用與構造

　　【太平洋汽車】凸輪軸的作用是控制氣門的開啟和閉合動作，其設計的目的在于保證氣缸充分的進氣和排氣，有助于讓發動機運轉更加平順。

　　凸輪軸簡介凸輪軸是活塞發動機里的一個部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。雖然在四沖程發動機里凸輪軸的轉速是曲軸的一半（在二沖程發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。由于氣門運動規律關系到一臺發動機的動力和運轉特性，因此凸輪軸設計在發動機的設計過程中占據著十分重要的地位。

　　凸輪軸凸輪軸構造凸輪軸的主體是一根與汽缸組長度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個凸輪，用于驅動氣門。凸輪軸的一端是軸承支撐點，另一端與驅動輪相連接。 凸輪的側面呈雞蛋形。其設計的目的在于保證汽缸充分的進氣和排氣，具體來說就是在盡可能短的時間內完成氣門的開、閉動作。另外考慮到發動機的耐久性和運轉的平順性，氣門也不能因開閉動作中的加減速過程產生過多過大的沖擊，否則就會造成氣門的嚴重磨損、噪聲增加或是其它嚴重后果。因此，凸輪和發動機的功率、扭矩輸出以及運轉的平順性有很直接的關系。 一般來說直列式發動機中，一個凸輪都對應一個氣門，V型發動機或水平對置式發動機則是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由于其特殊的結構，并不需要凸輪。

　　凸輪軸分類按凸輪軸數目的多少，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輪軸，直接驅動進、排氣門，它具有結構簡單，適用于高速發動機。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。

　　凸輪軸故障凸輪軸的常見故障包括異常磨損、異響以及斷裂，異響和斷裂發生之前往往先出現異常磨損的癥狀。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問答叫獸）