引擎上半座強化(4)—凸輪軸一氣呵成的高轉速

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2018.11.12　作者：CARNEWS 　

凸輪軸和曲軸的比例為1:2，曲軸的720度過程中，汽門真正開啟的相對角度，就是凸輪軸的作用角度，能改變汽門的揚程深度。

引擎要獲得更多的空氣，在於汽門啟閉的時間長短和時機，而汽門的啟閉就是受凸輪軸的控制，直接決定引擎的輸出特性和大小，其設計只有兩個目的，就是幫助汽門開啟的「角度」和「揚程」。

「角度」就是汽門開啟的時間長度，角度愈大開的時間愈久；「揚程」則是汽門開啟的深度，深度愈深，代表汽門開口愈大，兩者加起來讓單位時間內經過的空氣更多。由於凸輪軸和曲軸的比例為1:2，假設市售車的凸輪軸作用角度是120度（凸輪頂到汽門開始作用到結束的角度），因曲軸的720度過程中，凸輪軸的作用角度總和就是120 x 2=240度，就是汽門開啟的角度。所以，想要更強的動力輸出，就是增加凸輪軸的角度，超過280度至320度才算得上高角度凸輪軸，還能增加汽門的揚程，讓汽門開得很深，提高汽缸的填充效率。

高角度凸輪軸的目的是增加汽門的重疊時間，尤其在高轉速的表現更加明顯，利用這一點來提高斷油轉速，動力相對提昇。

工程師也會設計成汽門早開晚關的方式，讓空氣在排汽門未關門之前，同時打開進氣門，空氣有充足的時間進入汽缸，加速空氣流動的速度來掃除廢氣，提高汽門的重疊時間來擴充燃燒室的填充量，尤其在高轉速會更加明顯，這也是改高角度的凸輪軸的最終目的。值得一提的是，凸輪軸的形狀會影響動力的表現，像尖形狀的代表汽門的重疊時間短，比較重視扭力，屬於低角度；角度大的胖胖凸輪讓重疊時間變長，重視馬力。