用科学术语来说，一切都关乎曲线下方的面积。就像那门你希望自己不用修（或干脆躲开）的微积分课一样，发动机中的凸轮轴在很大程度上遵循同样的数学规则。为了向发动机引入更多气流，凸轮轴被设计成带有特定轮廓（曲线），为气门提供一定量的升程。
因此本期我们将认真做一番「纸上竞技」（bench racing），深入探讨凸轮轴的基础知识。我们对这些术语如何影响发动机理解得越透彻，就越有能力选出最好的凸轮轴。准备好了，凸轮术语即将登场。
理解凸轮轴
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升程
凸轮轴最基本的任务之一是把旋转运动转换为直线运动，即升程。以典型的雪佛兰 V-8 为例，这一过程由 16 个桃尖完成（一个进气、一个排气）——全部被磨成称为桃尖的偏心形状，使每个挺杆能在基圆上方升起和回落。每个桃尖（在数学上）将挺杆升起的确切距离称为桃尖升程。凸轮轴目录中通常提到的升程是指气门升程（总升程），由桃尖升程乘以摇臂比得出。大多数小缸体发动机的标准摇臂比为 1.5:1，因此用理论桃尖升程 0.370 英寸 × 1.5 摇臂比，即得到气门升程 0.555 英寸（0.370 × 1.5 = 0.555）。
用更高摇臂比的摇臂替换标准摇臂比，可以增加气门升程和部分持续时间。如果使用桃尖升程 0.370 英寸的凸轮轴，并搭配 1.7:1 的摇臂比，就能得到 0.629 英寸的总升程。虽然这两个总升程示例接近高性能小缸体雪佛兰（平面挺杆凸轮轴）的上限，但其数学原理对所有发动机都是一样的。
持续时间
凸轮轴持续时间
凸轮轴持续时间是指凸轮桃尖将挺杆推离基圆期间曲轴所转过的角度；它以曲轴转角（度）计量，便于对凸轮进行分度（检测），确保其在发动机中安装位置正确。确定桃尖开始将挺杆推离基圆（向上）的精确点可能很困难，因此大多数凸轮轴公司使用标准化的检测点来参照升程。于是凸轮轴行业确立了以 0.050 英寸升程作为通用的持续时间检测点。例如，Howards Cams 的小缸体液压平面挺杆 Max Torque 凸轮轴（零件号 112021，雪佛兰）在 0.050 英寸桃尖升程下，进气/排气持续时间分别为 222/232 度，而广告标注的持续时间为 288/302 度。
一般而言，增加持续时间对高转速发动机有益，但对低转速发动机通常无益。这是因为高转速发动机中气门多开的这段时间，让气流有更充裕的时间进入或排出气缸。而在低转速下，增加的持续时间会使气门相对活塞在气缸中的位置开启过久，泵气压力因此损失。
讨论气门的开启和关闭点也很重要。进气门开启（IO）通常发生在上止点前（BTDC），进气门关闭（IC）发生在下止点后（ABDC）；排气门开启（EO）发生在下止点前（BBDC），排气门关闭（EC）发生在上止点后（ATDC）。这些点可以通过在发动机中给凸轮分度来检测，或直接参照随每根新凸轮轴附带的凸轮卡片上的信息。
因此，凸轮安装并分度后即可验证这些数值。如果您不确定凸轮轴的持续时间，但已确定进排气关闭点，则可通过把开启和关闭点的数值加到 180 度上来求出持续时间。例如：如果进气门在 0.050 英寸升程处的开启值为 2 度、进气关闭值为 40 度，我们只需把两个数值加到 180 上（2 + 40 + 180 + 222），即可得出 0.050 英寸升程处 222 度的持续时间。排气侧同样适用。
挺杆
凸轮轴挺杆又称随动件，有液压平面挺杆、实心平面挺杆、液压滚子和实心滚子等设计。液压平面挺杆使用最广，主要因为它运转安静，且几乎适用于所有凸轮轮廓——从纯原厂设定到约 6,500 rpm 的极高性能应用。优质的液压挺杆一旦正确调整，通常无需再调，因为挺杆内部有一个由阀控制的柱塞，依靠发动机机油压力保持预紧。
机械（实心）挺杆通常用于预期极高转速的场合——典型为 8,000 rpm 或更高。虽然实心挺杆有供油孔，但它仍是机械挺杆。为适应发动机温度变化引起的膨胀，机械挺杆在摇臂处保持一定的气门间隙，需要定期调整气门。
滚子挺杆在挺杆底部装有一个小滚轮，使其能够应对非常激进的桃尖设计，在给定持续时间内获得更大升程并降低摩擦。滚子凸轮有液压和机械两种设计、多种性能轮廓可选，安装成本通常高于平面挺杆类型。
单一型和双模式凸轮轴
如果您看过凸轮卡片（每根新凸轮轴随附），您大概会注意到，有些凸轮的进排气规格相同（单一型），而另一些则不同（双模式）。双模式凸轮轴通常提供更大的排气持续时间，以改善本可能不畅的气缸盖排气口流量。
进气中心线
凸轮中心线规格用于确定桃尖在凸轮上的位置以及装入发动机后的位置。大多数凸轮公司都会提供进气中心线数值，即进气桃尖中心线（以曲轴转角计）相对于一缸上止点的位置。
这可以通过凸轮装入发动机后分度来改变。将凸轮轴从安装位置移开会同时影响全部四个开启和关闭点；其中最重要的通常是进气关闭点。因此，提前凸轮后进气门会更早关闭——这虽然改善低速扭矩，却会牺牲高转速动力。
桃尖相位角
桃尖相位角（LSA）指进气桃尖中心线与排气桃尖中心线之间的距离（间隔）。该值以凸轮轴转角（度）表示，而非曲轴转角。这是一个重要参数，因为它决定了进排气之间的重叠量。桃尖相位角（与进气中心线不同）只有在凸轮磨削时才能确定。
结论
选择最佳凸轮轴取决于大量标准。如果您的车用于日常通勤，则应考虑持续时间较短、升程适中的凸轮轴。NewCams 公司提供大量帮助，可根据您从事的驾驶或赛车类型匹配最佳凸轮。如果您追求更激进的方案，请记得让发动机和车辆的其余部分与您的凸轮选择相匹配：变速箱类型、车重、变矩器失速转速、压缩比、气缸盖等等，这些还只是清单的开头。在本节中，我们仅涉及了凸轮轴的基础知识。如果您想了解更多，可访问部分凸轮制造商的网站（www.camshaft.cc）。这些网站蕴藏着不断更新的丰富凸轮轴知识，其技术栏目信息量极大。理解凸轮轴的基础知识起初可能有些困难，但仔细阅读这些信息后，您会发现收获颇丰。所获得的知识必将帮助您为特定发动机选择最佳凸轮。