凸轮轴是车辆发动机的重要部件，其作用是控制进气门和排气门的开启和关闭，气门的规律运动直接关系到发动机功率的输出和运行特性，也是发动机稳定性的关键部件，所以凸轮轴在整个发动机设计中占有非常重要的地位。
从形状上看，凸轮轴的主体是一个圆柱杆形，有几个不同方向的凸形凸轮，用于驱动气门，其总长度与气缸体的大小相似。凸轮轴的凸形凸轮侧看起来像一个鸡蛋，它的作用是在曲轴转动时控制气缸的进排气。因此，凸轮的设计参数将直接影响发动机的功率、扭矩输出和运行平顺性。
凸轮轴位置和变速器模式
根据配气机构设计的不同，凸轮轴可分为底凸轮轴、中凸轮轴和顶置凸轮轴三种，其中底凸轮轴位于曲轴箱内，中凸轮轴位于发动机缸体上部，顶置凸轮轴位于气缸盖上方的气门室中。
早期最常见的是底凸轮轴的发动机。它的进气门和排气门位于发动机的顶部，而凸轮轴位于曲轴箱的侧面。气门由气门机构如挺杆、推杆和摇臂控制。底凸轮轴的设计经常被大排量、低转速、大扭矩输出的发动机采用，在美国肌肉车常用的一些大排量发动机中也很常见。它的优点是结构简单，可靠性高，成本低，发动机的心脏重。但现在主流车型的发动机大多采用顶置凸轮轴设计。在这种发动机结构中，凸轮轴靠近气门，不需要其他装置就可以直接驱动气门，所以可以使气门开闭更加迅速，满足高速工作的要求。
由于凸轮轴的旋转需要由曲轴来驱动，所以在凸轮轴和曲轴之间需要一个传动装置，通常包括齿轮、链条和齿形带。一般来说，底部凸轮轴和中间凸轮轴多采用齿轮传动，而顶部凸轮轴采用链条和齿带传动，驱动凸轮轴的链条和齿带就是我们经常听到的正时链条和正时皮带。但需要注意的是，一般正时链条可以免维护，但正时皮带需要以公里为单位定期更换。
顶置凸轮轴有哪些分类？
根据气门分配结构中包含的凸轮轴数量，有两种类型:单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)。它们都被设计成顶置凸轮轴。主要区别在于进气门和排气门是由一个凸轮轴同时控制还是分别由两个凸轮轴驱动。
1.单顶置凸轮轴
也就是说，进气门和排气门由一个凸轮轴控制。直列发动机只需要一个凸轮轴，而V型发动机则需要在两侧放置两个凸轮轴。
单顶置凸轮结构最简单，需要往复运动的零件很少，相对能满足较高的发动机转速要求。在这种设计下，凸轮轴可以直接或通过摇臂控制进排气门的开启和关闭，这在多气门设计的发动机中优势明显。但是单顶置凸轮轴的缺点是只由单个凸轮轴驱动，所以进气门和排气门需要错开一定的距离，这样会影响气门的开闭精度。
2.双顶置凸轮轴
双顶置凸轮轴和单顶置凸轮轴的主要区别在于，两个平行的凸轮轴用于分别操作进气门和排气门，相应的直列和V型发动机会有两到四个凸轮轴。
