如果你读过这篇文章汽车引擎如何工作，你知道让空气/燃料混合物进入发动机和排气排出发动机的阀门。凸轮轴采用凸叶(称为摄像头)，当凸轮轴旋转时，推动气门打开气门;阀门上的弹簧将阀门恢复到关闭位置。这是一项关键的工作，在不同的速度下对发动机的性能有很大的影响。在这篇文章的下一页，你可以看到我们制作的动画，真正向你展示了性能凸轮轴和标准凸轮轴之间的区别。
在本文中，您将了解凸轮轴如何影响发动机性能。我们有一些很棒的动画，告诉你不同的引擎布局，比如单顶置凸轮(SOHC)和双顶置凸轮(DOHC),真正的工作。然后，我们将介绍一些巧妙的方法，一些汽车调整凸轮轴，以便它可以更有效地处理不同的发动机转速。
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让我们从最基本的开始。
凸轮轴基础知识
凸轮轴的关键部件是凸轮轴叶．当凸轮轴旋转时，汽瓣随活塞的运动及时打开和关闭进排气门。结果表明，凸轮凸缘的形状与发动机在不同转速范围内的表现方式有直接关系。
为了理解为什么会这样，想象一下我们的引擎运行得非常慢——每分钟只有10或20转(RPM)——所以活塞需要几秒钟才能完成一个循环。让一台普通的发动机这么慢运转是不可能的，但我们可以想象一下。在这个缓慢的速度，我们想要凸轮瓣的形状，这样:
- 就像活塞在进气冲程开始向下移动(称为上止点，或TDC)，进气阀就会打开。进气阀将关闭的权利，活塞底部出来。
- 排气阀会在活塞底部打开(称为下止点，或下死点)，并在活塞完成排气行程时关闭。
这个设置对引擎来说真的很好，只要它运行在这个非常慢的速度。但是如果增加RPM会发生什么呢?让我们找出答案。
当你增加RPM, 10到20 RPM的配置凸轮轴不工作的很好。如果发动机以4000转/分的速度运行，阀门每分钟就会打开和关闭2000次，也就是每秒33次。在这样的速度下，活塞移动得非常快，所以进入气缸的空气/燃料混合物也移动得非常快。
当进气阀打开，活塞开始其进气行程时，进气转轮中的空气/燃料混合物开始加速进入气缸。当活塞到达进气冲程的底部时，空气/燃料以相当高的速度移动。如果我们猛力关闭进气阀，所有的空气/燃料将会停止，而不会进入气缸。当活塞开始压缩行程时，快速移动的空气/燃料的动量继续迫使空气/燃料进入气缸。所以发动机运行得越快，空气/燃料移动得越快，我们希望进气门保持开启的时间越长。我们还希望阀门在更高的速度下开得更大——这个参数叫做气门升程，由凸轮凸瓣型线控制。
下面的动画展示了a常规的凸轮和一个性能凸轮有不同的阀门正时。注意排气(红色圈)和进气(蓝色圈)循环重叠在性能凸轮上很多。因为这个，汽车与这种类型的凸轮往往运行非常粗略的空闲。
两个不同的凸轮轮廓:点击播放按钮下的按钮切换凸轮之间。圆圈表示阀门打开的时间，蓝色表示进气口，红色表示排气口。在每个动画的开始，阀门重叠(当进气阀和排气阀同时打开时)被突出显示。
任何给定的凸轮轴只有在一种发动机转速下才会完美。在其他引擎的速度下，引擎不会发挥它的全部潜力。一个固定凸轮轴因此，总是一种妥协。这就是为什么汽车制造商已经开发出随着发动机转速变化而改变凸轮轮廓的方案。
发动机上的凸轮轴有几种不同的排列方式。我们将讨论一些最常见的。你可能听说过这个术语:
- 单顶置凸轮(SOHC)
- 双顶置凸轮(DOHC)
- 推杆
在下一节中，我们将研究每一种配置。
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