凸輪軸的作用是什麼，頂置凸輪軸又是啥？

凸輪軸(Camshaft)是車輛引擎中的重要部件，它的作用是控制進氣門與排氣門的開啟和閉合，而氣門保持規律性運動則直接關係到引擎動力的輸出和運轉特性，同時也是引擎工作穩定與否的關鍵部件，因此凸輪軸在整個引擎的設計中佔有十分重要的地位。

從形狀來看，凸輪軸主體為圓柱形棒狀造型，上有若干凸起且方向不同的凸輪用於驅動氣門，其整體長度和氣缸組尺寸相近。凸輪軸上凸出的凸輪側面看上去類似雞蛋，其作用就是在被曲軸帶動旋轉時控制氣缸的進氣與排氣，因此凸輪的設計引數將直接影響到引擎的功率、扭矩輸出，及運轉平順性。

凸輪軸位置和傳動方式

按照配氣機構設計的不同，凸輪軸可分為底置、中置和頂置式三種，其中底置式凸輪軸位於曲軸箱內，中置式凸輪軸位於機體上部，而頂置式凸輪軸則位於氣缸蓋上方的氣門室內。

早期，採用底置式凸輪軸的引擎最為常見，其進氣和排氣門位於引擎頂部，而凸輪軸則位於曲軸箱的側面，透過如挺杆、推杆、搖臂等配氣機構對氣門進行控制。底置凸輪軸這種設計，往往是大排量、低轉速、大扭矩輸出的引擎採用，在一些美式肌肉車常用的大排量引擎中比較為常見，其優點是結構簡單、可靠性高、成本低、引擎重心底等。但如今主流車型的引擎多采用的是頂置式凸輪軸設計，這種引擎結構中的凸輪軸離氣門很近，不需要藉助其他裝置就能直接驅動氣門，因此可以讓氣門的開閉動作更加迅速，可以滿足高轉速工作的需求。

由於凸輪軸的轉動需要曲軸帶動，因此在凸輪軸和曲軸之間需要一個傳動裝置，常見的包括齒輪、鏈條，及齒形皮帶這幾種。一般來看，底置凸輪軸和中置凸輪軸多采用齒輪傳動，頂置凸輪軸則會採用鏈條和齒形皮帶作為傳動方式，而驅動凸輪軸的鏈條和皮帶，也就是我們常聽到的正時鏈條和正時皮帶。但需要注意的是，一般正時鏈條可以終身免維護，但正時皮帶則需要按照公里數進行定期更換。

頂置凸輪軸有哪些分類

按照配氣結構包含的凸輪軸數量可以分為兩種，單頂置凸輪軸（Single overhead camshaft, SOHC）和雙頂置凸輪軸（Double overhead camshafts, DOHC）。兩者同為頂置凸輪軸設計，主要區別在於進氣門和排氣門是透過一根凸輪軸同時控制，還是分別透過兩根凸輪軸來驅動。

1、單頂置凸輪軸

單頂置凸輪軸也就是透過一根凸輪軸來控制進氣和排氣門，對於直列型引擎來說只需一根，但如果是V形引擎，則需要兩根凸輪軸分別安放兩側。

單頂置凸輪結構最簡單，需要往復運動的部件很少，因此相對來說能滿足更高引擎轉速的需求。在這種設計之下，凸輪軸能直接或透過搖臂來操控進氣和排氣門的開閉動作，在採用多氣門設計的引擎中優點明顯。不過單頂置凸輪軸的缺點，則是由於僅有單根凸輪軸驅動，因此進氣門和排氣門需要錯開一定距離，在操作氣門開閉時的精確性會受到一定影響。

2、雙頂置凸輪軸

雙頂置凸輪軸和單頂置凸輪軸主要區別，在於使用兩根平行佈局的兩根凸輪軸來分別操作進氣門和排氣門，對應直列型和V型引擎則將擁有兩根到四根不等的凸輪軸數量。

相對於單頂置凸輪軸來說，雙頂置凸輪軸的結構可以分別控制進氣和排氣門，因此其精確性和可控性更強。對於目前帶有VVT的引擎來說，ECU可以根據實際工況分別針對進氣和排氣門的開啟時間進行控制，因此引擎的輸出功率和燃油經濟性可以做到更好。此外，現在主流的車輛引擎大多采用了多氣門，比如進氣兩個氣門、排氣兩個氣門這樣的設計，在這種情況下就必須使用雙頂置凸輪軸的設計。

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