科目：
- 一般
- 頂置凸輪軸
- 底層凸輪軸
- 快速凸輪軸
- 氣門重疊
- 可變汽門正時和汽門升程
- 潤滑方式
頂置凸輪軸：
目前僅使用頂置凸輪軸。 然後將凸輪軸放置在汽缸蓋中。 具有頂置凸輪軸的引擎的優點是它們可以比具有底層凸輪軸的引擎處理更高的速度。
在左圖中，您可以看到氣門關閉，因為氣門彈簧將氣門壓緊，凸輪軸順時針旋轉。 在右圖中，凸輪軸扭曲，導致凸輪向下推動氣門。 彈簧現在被壓縮，將閥門向下推。 當凸輪軸進一步旋轉時，氣門彈簧將再次向上推動氣門。 氣門彈簧施加約20公斤的反壓力。
四衝程引擎的氣門由 1 或 2 個凸輪軸打開。 在具有 1 個凸輪軸的版本中，它同時操作進氣門和排氣門。
在具有 2 個凸輪軸的版本中，一根凸輪軸操作進氣門，另一個凸輪軸操作排氣門。 2 個凸輪軸可以由 1 個正時皮帶依序驅動，但也有一些系統，其中一個凸輪軸透過單獨的皮帶或鏈條驅動另一個凸輪軸（見下圖）
下圖只是同步帶結構的範例。 其原理與正時鏈條相同。
左上圖是配備單凸輪軸的引擎。 這同時操作進氣門和排氣門。 例如，這通常適用於具有 8 或 12 個氣門（即每個汽缸有 2 或 3 個氣門）的四缸引擎。
中間的圖像是帶有雙凸輪軸的發動機，由兩條正時皮帶驅動。 凸輪軸鏈輪（1）由曲軸透過大皮帶直接驅動。 齒輪 1 的滑輪背面有一個小齒輪，後皮帶在其上運行。 此後（小）皮帶驅動凸輪軸鏈輪 (2)。 小皮帶需要單獨的張緊器。 這通常適用於具有 16 個或更多氣門的四缸引擎。 （因此每個汽缸有 4 個或更多氣門）
右圖是帶有兩個凸輪軸的摩托車引擎。 凸輪軸由皮帶和鏈條驅動。 凸輪軸 1 由正時皮帶驅動，正時皮帶由曲軸驅動。 凸輪軸 2 由凸輪軸 1 驅動的鏈條驅動。 此鏈條透過張緊器或調節機構安裝在閥蓋下方。 例如，這通常適用於具有 16 個或更多氣門的四缸引擎。 （每個氣缸四個或更多氣門）
底層凸輪軸：
過去，引擎配備有底層凸輪軸。 如今，乘用車引擎僅配備頂置凸輪軸。 帶有下方凸輪軸的結構正在消失。 這種結構的缺點是這些引擎無法處理高速，因為凸輪軸和氣門之間有很大的質量。 在高速下，會發生太大的間隙，閥門將不再在正確的時間打開和關閉。
曲軸透過以下方式驅動連接到下方凸輪軸的小型正時鏈條或皮帶（見下圖）。凸輪軸將氣門挺桿和推桿垂直向上推。搖臂右側被向上推。搖臂繞搖臂軸“翻滾”，將左側向下推。這迫使閥門向下抵抗閥門彈簧的力。當凸輪軸進一步旋轉時，氣門彈簧將氣門壓緊關閉，搖臂返回其起始位置。
快速凸輪軸：
如果凸輪更橢圓且更長，閥門將保持打開更長時間。 然後更多的空氣可以流入氣缸。 這會帶來資本利得。 除此之外，該原理還用於引擎調整。 這稱為“快速凸輪軸”。 如果末端更尖銳（更呈點狀），閥門將關閉得更快。 它還必須稍微凸出，否則閥門將以過高的速度撞回到閥座上，導致閥座嚴重磨損。 在設計引擎時，也會經過仔細測試，以便安裝最適合功率、油耗和排放值的凸輪軸。
氣門重疊：
在閥門重疊期間，入口閥和出口閥同時短暫打開。 在排氣行程結束時，當活塞幾乎處於上止點時，進氣門在排氣門關閉之前打開。 在這種情況下，離開燃燒室的廢氣的速度非常高，以至於進氣已經透過真空效應被吸入。 排氣門關閉且活塞移至ODP後，進氣門完全打開。 因此，進氣將充滿燃燒空間。
閥門重疊的優點是當入口閥門打開時，進入空氣的速度增加，從而導致更高的填充度。
圖中為進氣門（左）和排氣門（右）同時打開的情況。
此圖顯示了排氣門和進氣門的開啟和關閉。 當凸輪軸旋轉時，排氣門再次打開和關閉（藍線）。 氣門重疊發生在圖表的中間。 這顯示為紅色。 此處入口閥（以綠線顯示）已稍微開啟。
氣門重疊是透過凸輪形狀實現的。 在下圖中，您可以看到上部凸輪軸上最高的凸輪相距 114 度。 在圖中的中心，由於進氣凸輪的末端和排氣凸輪的起點高於凸輪軸的圓形部分，因此發生氣門重疊。 這是進氣門和排氣門同時打開的部分。
凸耳彼此放置得越近，重疊就越多。 這可以從上下凸輪軸之間的差異看出，下凸輪軸中的凸輪相距 108 度。
因此，由於凸輪軸上的凸輪形狀固定，氣門重疊總是發生並且無法改變。 氣門重疊量由引擎製造商決定。
可變汽門正時和汽門升程：
引擎的功率很大程度取決於凸輪軸。 如果它有長的橢圓形凸輪，閥門將保持打開更長時間。 這意味著更多的空氣可以進入和離開發動機，從而產生更多的動力。 如果凸輪更短更尖，閥門將打開得更少並且關閉得更快，從而允許更少的空氣進出，因此它產生的功率也更少。 這樣做的好處是可以減少油耗。
低負載下的低引擎轉速需要：
- 進氣門晚開早閉。
- 排氣閥晚開早關。
高負載下的高引擎轉速需要：
- 進氣門早開晚關。
- 排氣門早開晚關。
汽車製造商總是尋找中間立場。 可變氣門正時將凸輪軸以引擎運轉的速度調整到所需的位置。 可變氣門升程也是一種透過改變氣門打開距離來獲得各種優勢的技術。
在 可變汽門正時 相對於可調式凸輪軸鏈輪轉動凸輪軸（見圖）。 利用該系統，可以安排閥門提前或推遲打開，但不能安排閥門保持打開更長時間。 如果閥門打開得更快，它也會關閉得更快，因為凸輪軸的形狀保持不變。 在頁面上 可變汽門正時 對此將給出更多解釋。
潤滑：
凸輪軸需要潤滑，引擎中的所有其他運動部件也需要潤滑。 透過帶孔或噴嘴的管道在正確的位置向凸輪軸供油。 頁上描述了整個潤滑系統的操作 潤滑系統.
