凸(tu)輪軸(zhou)(zhou)的關(guan)鍵之處(chu)在于凸(tu)輪。當(dang)凸(tu)輪軸(zhou)(zhou)旋轉時，凸(tu)輪隨著活塞的運動(dong)會及時地(di)打開/關(guan)閉進氣門和排氣門。因此(ci)，凸(tu)輪的形狀與發動(dong)機在不同轉速下的工作(zuo)狀況有(you)著直接的聯系。

為了理解其中(zhong)的(de)(de)(de)原因，讓我們(men)先想象一下(xia)(xia)(xia)(xia)一個(ge)正在(zai)(zai)(zai)(zai)以(yi)極(ji)為緩(huan)慢(man)(man)的(de)(de)(de)轉速(su)運(yun)轉的(de)(de)(de)發(fa)(fa)動(dong)機——10或20轉/分(fen)——在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)種情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)，活塞(sai)(sai)需要(yao)幾秒(miao)(miao)鐘來完成(cheng)一個(ge)運(yun)行(xing)(xing)周期(qi)。而在(zai)(zai)(zai)(zai)現實中(zhong)，正常(chang)(chang)運(yun)轉的(de)(de)(de)發(fa)(fa)動(dong)機可不能這(zhe)么慢(man)(man)，但我們(men)想象一下(xia)(xia)(xia)(xia)也(ye)無妨。在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)樣(yang)慢(man)(man)的(de)(de)(de)速(su)度下(xia)(xia)(xia)(xia)，我們(men)希望的(de)(de)(de)凸輪形狀是(shi)：活塞(sai)(sai)開始(shi)向(xiang)下(xia)(xia)(xia)(xia)運(yun)動(dong)進入進氣(qi)沖(chong)程（稱為上止點即(ji)TDC）時(shi)(shi)(shi)，進氣(qi)門(men)(men)打開。 活塞(sai)(sai)到底時(shi)(shi)(shi)，進氣(qi)門(men)(men)就(jiu)會(hui)關閉(bi)。燃(ran)燒行(xing)(xing)程結束以(yi)后，排(pai)氣(qi)門(men)(men)在(zai)(zai)(zai)(zai)活塞(sai)(sai)到底（稱為下(xia)(xia)(xia)(xia)止點即(ji)BDC）時(shi)(shi)(shi)打開，在(zai)(zai)(zai)(zai)活塞(sai)(sai)的(de)(de)(de)排(pai)氣(qi)沖(chong)程結束時(shi)(shi)(shi)關閉(bi)。只要(yao)發(fa)(fa)動(dong)機一直在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)種非(fei)常(chang)(chang)緩(huan)慢(man)(man)的(de)(de)(de)速(su)度下(xia)(xia)(xia)(xia)運(yun)行(xing)(xing)，這(zhe)種良好的(de)(de)(de)工作(zuo)狀態(tai)就(jiu)會(hui)一直持續下(xia)(xia)(xia)(xia)去。 但是(shi)，如果在(zai)(zai)(zai)(zai)轉速(su)增加的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)會(hui)如何(he)呢？讓我們(men)來仔細地研究一下(xia)(xia)(xia)(xia)。在(zai)(zai)(zai)(zai)轉速(su)為10-20轉/分(fen)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)運(yun)行(xing)(xing)良好的(de)(de)(de)凸輪軸的(de)(de)(de)構造(zao)，在(zai)(zai)(zai)(zai)轉速(su)增加的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)就(jiu)不再(zai)適合了。發(fa)(fa)動(dong)機轉速(su)達到4000轉/分(fen)時(shi)(shi)(shi)，氣(qi)門(men)(men)每分(fen)鐘要(yao)開閉(bi)2000次，即(ji)每秒(miao)(miao)33次。這(zhe)樣(yang)，活塞(sai)(sai)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)速(su)度非(fei)常(chang)(chang)快，因而空(kong)氣(qi)/燃(ran)料(liao)混合氣(qi)進入氣(qi)缸的(de)(de)(de)速(su)度也(ye)非(fei)常(chang)(chang)快。

當進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)門(men)打開(kai)，活(huo)塞開(kai)始(shi)(shi)它(ta)的(de)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)沖(chong)程時(shi)(shi)，空(kong)氣(qi)(qi)(qi)/燃(ran)料(liao)混(hun)合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)流通(tong)管中開(kai)始(shi)(shi)加(jia)速，準備進(jin)(jin)入(ru)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)。活(huo)塞在(zai)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)沖(chong)程到底時(shi)(shi)，空(kong)氣(qi)(qi)(qi)/燃(ran)料(liao)混(hun)合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)將(jiang)以很高的(de)速度運(yun)動。如果進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)門(men)突然關閉，所有空(kong)氣(qi)(qi)(qi)/燃(ran)料(liao)混(hun)合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)會因受(shou)阻而無法進(jin)(jin)入(ru)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)。通(tong)過延長進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)門(men)開(kai)放的(de)時(shi)(shi)間，當活(huo)塞開(kai)始(shi)(shi)壓縮行程時(shi)(shi)，高速運(yun)行的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)/燃(ran)料(liao)混(hun)合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)的(de)沖(chong)力會繼續(xu)迫使(shi)混(hun)合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)體進(jin)(jin)入(ru)氣(qi)(qi)(qi)缸(gang)(gang)。因此，發動機(ji)運(yun)轉得越(yue)快(kuai)(kuai)，空(kong)氣(qi)(qi)(qi)/燃(ran)料(liao)混(hun)合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)就(jiu)運(yun)動得越(yue)快(kuai)(kuai)，我們(men)希望進(jin)(jin)氣(qi)(qi)(qi)門(men)打開(kai)的(de)時(shi)(shi)間也(ye)就(jiu)越(yue)長。在(zai)高轉速的(de)情(qing)況下，我們(men)也(ye)希望氣(qi)(qi)(qi)門(men)的(de)開(kai)口更大(da)些，這一參數被稱為氣(qi)(qi)(qi)門(men)升(sheng)程，它(ta)由凸輪輪廓線決定。