凸轮轴是配气机构中的重要驱动件，由它来按照配气相位定时地开启和关闭进、排气门。气门的升程规律决定了凸轮的形状，其凸轮的外形由基圆和升程型线两部分组成。配气机构运行于基圆部分时，气门是关闭的，运行到升程型线部分时，气门则按型线的规律上升或下降。采用一根凸轮轴来驱动进气门（或排气门），这种结构称为混合凸轮轴，即单顶置凸轮轴（SOHC）；而双顶置凸轮轴的进、排气门凸轮，则分设在两根凸轮轴上（DOHC），一根凸轮轴控制进气门，另一根凸轮轴控制排气门，这种结构称为单一凸轮轴。如：本田VT250F、CBX250、MAGANA250、川崎GPZ250、铃木GSX400F、雅马哈XS750等摩托车就采用这种单一凸轮轴。少数凸轮轴上还配置有正时齿轮（本田CG125摩托车配气机构即采用这种型式）。
凸轮轴上设置有进、排气凸轮和支撑轴颈，凸轮轴在发动机工作过程中不断受到气门间歇性开闭时产生的冲击负荷，凸轮工作面与摇臂剧烈摩擦，很容易磨损。因此，要求凸轮表面不仅要耐磨，并且要有足够的刚度和韧性。为此，凸轮轴通常用优质材料模锻而成（有的采用合金铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁材料铸造）。凸轮轴和轴颈的工作表面一般经热处理后精磨，以图提高抗磨损及粘着性能（如：CB125T双缸发动机凸轮轴采用可锻铸铁制造，凸轮表面及凸轮轴颈部经表面高频淬火，硬化层深度为2～3mm，硬化层硬度为50～58HRC）。
四冲程发动机每完成一个工作循环，曲轴旋转两周，而凸轮轴只旋转一周。在这段时间里，每个汽缸都要进行一次进气（或排气），且各缸进气（或排气）的时间相等，均为180°曲轴转角，即各缸进气（或排气）凸轮彼此间的夹角都是90°。此外，对于混合式凸轮轴，同一汽缸的进、排气凸轮的相对角位置与既定的配气相位相适应。多缸发动机各汽缸的进气（或排气）凸轮相对角位置，应符合发动机各缸的点火次序和点火间隔时间的要求。即使你对某车型发动机的配气相位不太了解，只要根据凸轮轴的旋转方向以及各进气（或排气）凸轮的工作次序，便可判断出该型发动机的点火次序。
活塞随着发动机的运转上下移动、气门开闭和火花塞适时点火，其时间都应该精确配合。因此，要求凸轮轴的转动角度都必须是精确定位，且固定不变（允许的制造误差除外）。
由机械原理可知，凸轮轴如图1所示在正常使用时，基本处于边界润滑和弹性润滑状态。只要发动机润滑状况出现问题，其润滑油膜会遭到不同程度的破坏，这时的凸轮轴、气门摇臂、凸轮轴及轴承组成的运动摩擦副零件表面的凸尖部分会直接形成干摩擦。干摩擦的结果必然产生局部的高温并在零件接触表面形成粘着点，使接触点材料从一个表面转移到另一个表面上去，这样就产生了凸轮轴的粘着磨损，轴的磨损如图2所示。一般情况下，导致凸轮轴粘着磨损如图3所示的主要原因是：使用的润滑油黏度太低或使用劣质润滑油；发动机温度过高，破坏了凸轮轴表面的润滑油膜；机油泵内外转子过度磨损，使输出的机油油压和流量不足、润滑油道堵塞（或部分堵塞）、机油滤清器滤网堵塞（或部分堵塞）等。凸轮轴的磨损总是随着润滑油的变质和曲轴转速的升高不断发展，倘若继续使用，其磨损将越来越严重，最终造成发动机动力不足、怠速不稳，启动困难等故障，必须进行必要的检修。其检修要点如下。
1.凸轮工作表面始终与气门摇臂接触，在检查时，如发现磨损痕迹较深或烧蚀现象，以及凸轮轴表面与气门摇臂R圆弧面呈点状接触，导致气门摇臂R圆弧烧蚀面如图4、5、6所示，也可能是摇臂轴孔与圆弧接触面平行度超差的缘故，确认后应更换气门摇臂。
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