
凸轮轴的核心功能是控制气门的开启与关闭。它通过轴体上凸轮的轮廓变化,驱动气门挺柱、摇臂等部件,实现进气门和排气门在特定时机的动作。这一过程直接决定了气缸内混合气的进入量与废气排出效率,是发动机换气过程的关键执行者。
凸轮轴通过优化气门正时与升程来提升动力。例如,在进气冲程中提前开启进气门,可利用气流惯性增加进气量;排气冲程中延迟关闭排气门,能减少废气残留。高性能发动机常采用高角度凸轮设计,升程可达8-12mm,以在高转速下获得更大进排气效率,提升功率输出。
现代发动机的可变气门正时(VVT)和可变气门升程(VVL)技术,均以凸轮轴为基础实现。例如,双顶置凸轮轴(DOHC)结构中,进气与排气凸轮轴可独立调整角度,配合VVT系统改变气门重叠角,使发动机在不同转速下都能保持高效。低速时增大进气提前角提升扭矩,高速时延迟关闭气门增强功率。
凸轮轴故障可能引发多种发动机异常。若凸轮磨损或正时偏差超过2°,会导致气门开闭时机错乱,出现怠速抖动、动力下降、油耗增加等现象。严重时可能造成气门与活塞碰撞,引发气缸损坏。此外,凸轮轴位置传感器信号异常,还可能导致发动机缺缸或无法启动。
建议定期检查凸轮轴状态,通常每6-8万公里需配合正时系统保养进行检查。需关注凸轮表面是否有磨损、点蚀,气门间隙是否在标准范围(通常为0.2-0.4mm)。同时,应按厂家规定更换正时皮带或链条,避免因正时部件老化导致凸轮轴工作异常。