凸轮轴是在曲轴输出轴带动下推动气门进行进排气操作的重要部件，四行程引擎的曲轴每转动720度，便完成进气、压缩、燃烧、排气四行程的循环，而凸轮轴在曲轴的带动下准确完成开启关闭气门的动作，这一过程即为气门正时。 凸轮轴有其固定的从开启到关闭气门的工作角度，以360度为一周，一般车型凸轮轴的工作角度约为240度，即凸轮轴转动240度就可使气门完成从开启到关闭的全过程。决定凸轮轴性能表现的另一个因素就是‘扬程’，即气门完全开启所需要的行程，凸轮轴扬程是按凸轮轴最高点高度减去凸轮轴基圆直径计算而得出的。为了防止排气门打开时将进气门吸入的混合气提前排出，进气门需要比排气门早打开一定时间，俗称凸轮轴的‘早开晚关’设计原则，使排气行程刚刚结束进气行程就已开始，造成气门开启角度的重复，也就是所谓的气门重叠（Over Lap）。 所谓的高角度凸轮轴是指凸轮轴工作角度比原厂大，即气门的开启时间得以延长，提高进排气流量以提高动力输出。高角度凸轮轴主要分为只提高较小工作角度的大角度凸轮轴，以及这类凸轮轴工作角度在270度以内，主要是以提 高中高转速扭力及马力为主要目的，属于街道运动用途凸轮轴。当凸轮轴角度超过270度时，会发生怠速不稳定、无法使用原车空调系统的情况。如果是自动排档车型，还会大大降低车辆起步时的扭力输出，削弱一定的加速性能。 凸轮轴工作角度超过280度，就可称为高角度凸轮轴，高角度凸轮轴不仅工作角度大，而且扬程也高。会使气门重叠角大增、低转速时气门漏气率高、怠速异常不稳，也会因为真空度的下降使制动总泵助力器助力减弱，原厂行车电脑收取数据移位，低转速乏力、高转速动力大增，无法适应街道行车，只能运用于竞赛用途。一般而言使用如此大角度的凸轮轴需要同时搭配提高压缩比或密比变速箱来改善低转速时动力输出的迟滞。从理论上讲有好的低转速反应就不能同时提供高转速时的强大动力输出，而有高转速时强大的动力输出，就无法兼顾低转速时的稳定性。 对于涡轮增压式引擎更换大角度凸轮轴同样重要，原厂为了尽量减少涡轮迟滞现象，一般采用小角度低扬程的凸轮轴。为了提高引擎输出功率单纯提高增压器增压值，而不改变实际的进、排气量，进入气缸内的压缩空气仍然无法完全发挥作用，增压器排气端没有足够的废气驱动，引擎依然不能真正被提高应有的动力输出。与自然吸气引擎的高角度凸轮轴设计原则不同，涡轮增压式引擎的凸轮轴作用角度不能过大使气门重叠过大，以免发生严重的涡轮迟滞现象，增加凸轮轴扬程才是增加进、排气量的根本。 |
