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在大多数汽车中,有一根发动机的凸轮轴。它沿发动机的长度方向布置,以每秒 50 转左右的速度旋转。在凸轮轴旋转时,轴上的突出部分(凸轮)就周期性地打开发动机汽缸上的阀门,让燃料(汽油)和空气进入汽缸后燃烧,并同样周期地排出燃烧后的废气。
凸轮轴上的凸轮形状和相对位置对发动机的总时间控制和发动机的性能起决定性作用。但是，传统的凸轮在轴上的位置是固定死的。因此，发动机的工作只在一种速度下的工作效率很高，在其他速度下的效率都比较低。通常是汽车以每小时约90公里的速度行驶时,最为省油,而发动机在启动时或在市内道路上缓慢行驶时,就比较耗油,这一点汽车司机的体会最深。其中的原因就是,在低速或启动时,凸轮控制阀门开闭的情况和高速行驶时一样,因为凸轮已固定死了位置。
如果凸轮的位置能根据发动机的速度(增快或减慢)改变控制进气阀门的位置,控制燃料和空气的进入量,就能使发动机在任何速度下都处于最佳效率状态但是这一设想过去只在理论上成立,要实际上实现是很困难的,因为在汽车行驶时,要随时反映出速度的变化并迅速作出改变凸轮位置的一系列操作几乎办不到。但随着电脑的出现,解决这个问题已没有技术上的困难。
1991年,美国南卡罗来纳的克莱姆森大学终于取得了一项汽车凸轮轴的专利发明权,汽车发动机使用这种凸轮轴时,可以节省 20%的燃料,这种凸轮轴的发明人是克莱姆森大学工程系的教授阿尔文·埃尔罗德和卢卡斯汽车公司的蒂姆·纳尔逊。他们的凸轮轴上的凸轮,是用电子仪器和汽车加速器的脚踏板相连的,称为电子凸轮,能根据汽车的速度,改变凸轮突出部分的相对位置，从而使发动机在任何速度下都能高效率地运转,达到节油的目的。
凸轮相对位置的改变,由电子仪器操纵一根套在凸轮轴内的花键轴旋转来实现。花键轴转动时就带动凸轮(且只带动控制进气阀门的凸轮)旋转到一个适当位置。美国通用汽车公司对这种电子凸轮轴很感兴趣,认为这种能根据汽车行驶速度改变阀门动作的凸轮轴是很有前途的一个发明。因此,准备用几年的时间和发明人合作,将来更新通用汽车公司的汽车发动机。
现在适用于各种发动机的凸轮轴系统已试制出原型机。这些凸轮轴都是用手工造的具有高精度公差的样品。由于其制造上的复杂性,因此要进行大批生产，必须解决大量生产时保证高精密公差的这个唯一的问题。
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