凸轮轴和曲轴：它们做什么？如何工作？

曲轴是发动机最重要的部件之一。

曲轴将活塞的线性动力转化为旋转动力，变速箱可以将其传递给车轮。它还利用所有这些旋转动力来驱动汽车的附件，使其成为汽车中最多样化的动力分配系统之一。

简单来说，曲轴传递活塞产生的动力。发动机利用这种动力驱动连接在发动机前部的蛇形皮带（或链条），这条皮带驱动所有附件。

从空调到发电机，皮带驱动着一切。当然，曲轴还驱动发动机的传动轴——也就是通过变速箱将动力传递给车轮的部件。

如果说活塞是主力，那么曲轴就是配送服务。

曲轴是发动机上最笨重的部件之一。它也是最简单的部件之一。正是这种机械上的巧妙设计使曲轴成为现代机械的奇迹。

曲轴有几个使其工作的主要部件。

首先是偏心轴（也称为连杆轴颈），连杆在此处连接。这些连杆直接连接到活塞，随着曲轴旋转，它上下推动这些连杆轴颈，从而在过程中移动活塞。

此外，曲轴前端连接有一个齿轮，该齿轮连接到蛇形皮带，蛇形皮带驱动发动机的所有附件。

曲轴的另一个特征是它的平衡重。活塞上下运动产生大量的力，如果没有平衡重，这些力会使发动机到处晃动。

虽然发动机机脚将发动机固定住，但防止发动机过度移动并保持一切平衡的另一个因素是曲轴的平衡重。

它们只是曲轴上较重的部分，制造商战略性地放置它们，以便在曲轴以极高的转速旋转时保持一切平衡。现代发动机使用曲轴位置传感器来保持正时绝对完美。

在您能够拆解它们如何工作（并回答凸轮做什么的问题）之前，您首先需要了解什么是凸轮轴！

定义凸轮轴功能最简单的方式是它将旋转运动转化为往复运动。听起来令人困惑？让我们拆解一下。

曲轴旋转，这种旋转带动正时皮带或链条转动，从而使凸轮轴旋转。这就是旋转运动。

凸轮轴利用所有这些旋转运动来反复升降发动机的进气门和排气门。这种正时必须精确；如果进气门在需要时没有打开，就没有空气来促进点火。

如果排气门没有按时打开，所有燃烧过的燃油和空气就无处可去——使新空气难以进入系统。现代发动机还使用凸轮轴位置传感器，以在最大化燃油效率的同时获得绝对最佳的性能。

这可能看起来不算什么，但凸轮轴是发动机最关键的方面之一。如果您正在寻求严肃的性能升级，凸轮轴升级和调校是实现目标的可靠方法。

就像曲轴一样，凸轮轴是一个相对简单的概念。但凸轮做什么，更重要的是，凸轮对性能有什么作用？

凸轮轴是一根带有偏心桃尖的金属杆。这些偏心桃尖抵靠在推杆上，推杆连接到摇臂。

当桃尖较大的部分推动推杆时，它将推杆抬起。杆的另一端推动摇臂，摇臂进而升降相应的气门。

当桃尖较小的部分转回来时，推杆降回原位，循环重复。

由于凸轮轴通过正时皮带连接到曲轴，无论发动机运转多快或多慢，凸轮轴始终保持完美的节奏。

这对于保持一切平稳运行至关重要，调整这种正时将对发动机性能造成损害。

如果您认为不同的凸轮轴之间没有太大区别，因为它们都必须与曲轴保持1:2的比例——请就此打住。

性能凸轮轴与普通单元不同，一切都归结于正时。

进气门打开的时间越长，您就有越多的时间将空气压入燃烧室。进入的空气越多，每次爆炸就能产生越大的力。

这就是为什么性能单元与原厂凸轮相比具有更大的桃尖。但是，如果您要更换凸轮轴，必须对发动机进行调校。不这样做将导致发动机损坏，通常在启动后几分钟内就会发生。

那么，性能凸轮轴做什么？它彻底改造您的发动机并优化性能。

您会听到制造商吹嘘的特性之一是双顶置凸轮轴或DOHC。DOHC最显著的优势是每个气缸有两个进气门和两个排气门。

这使发动机能够在更高的转速下运行，同时仍获得运行所需的空气。虽然这是双凸轮轴系统相比单凸轮轴系统最突出的优势，但也存在只有单根凸轮轴的顶置系统。

两种系统都完全取消了推杆，取而代之的是摇臂直接抵靠在凸轮轴上。这本身就提供了一些优势，并允许制造商将火花塞放置在燃烧室中央以提高效率。

DOHC和单顶置凸轮轴（SOHC）系统都以相同的原理运行，但配备DOHC的发动机通常是更高性能的发动机。

与SOHC相比，DOHC唯一真正的缺点是DOHC系统的燃油效率略低，维修成本略高。但是，如果您的凸轮轴需要维修，无论您的车辆拥有哪种系统，都不会便宜。

事实上，如果您的凸轮轴需要维修，很有可能多个其他部件也已损坏，您可能需要一台新发动机。

两者之间最显著的区别之一是它们的形状。凸轮轴又长又窄，遍布偏心桃尖。

而曲轴则又大又笨重。虽然本质上大多是圆形的，但它们有用于连杆的偏心安装区域，这使它们显得粗壮且难以操作。

当然，这不仅仅是两者外观的问题，它们是两个完全不同的部件，承担着完全不同的功能。拆解曲轴和凸轮轴背后的用途同样重要。

曲轴是动力传递工具，而凸轮轴是保持一切在应有时刻工作的节奏。它们对发动机性能都至关重要，但它们是完全不同的部件。

虽然在比较这两个发动机部件时有大量内容需要拆解，但有一个有趣的比例使一切平稳运行。

正时链条（或皮带）将曲轴连接到凸轮轴，凸轮轴始终以1:2的比例与曲轴一起旋转。

当您拆解时，这完全合乎情理。四冲程发动机有四个气门开关的阶段——一个阶段进气以吸入空气，另一个阶段排气以排出废气。在最后两个阶段，两个气门都保持关闭。

但凸轮轴每转一圈，进气门和排气门各开关一次。通过保持曲轴一半的速度，一切都保持完美的正时。

太快或太慢，这种正时就会完全错乱，您的车辆永远无法驶出车道。