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随着内燃机高功率、高速化,人们对发动机性能指标的要求越来越高。配气机构作为发动机的重要组成部分,其设计直接关系到发动机的动力性能、经济性能等,同时也影响发动机工作的可靠性和耐久性。要求配气机构在恶劣的工作条件下,既要保证充气效率,也要提高工作的可靠性。由此对配气机构提出了更高的要求。配气凸轮型线是配气机构的核心部分,要优化配气机构性能,型线设计是重要途径之一。近年来,模拟分析已经成为研究优化配气机构的一种重要手段。本文以某款1.6L顶置凸轮轴汽油机为研究对象,对配气凸轮进行了运动学和动力学分析,对整机输出性能进行仿真分析并试验标定,在此基础上优化设计了新的凸轮型线,并对其进行模拟分析。首先通过AVL-EXCITE Timing Drive软件建立了对应发动机的配气机构运动学和动力学模型。通过对原机的分析,找出原配气机构的不足。比如进、排气门升程的丰满系数较低,分别只有0.5673和0.53,影响充气效率；进、排气门的最大跃度值变化不正常；进、排气门动力学最大加速度分别达到37633m/s2和29157.4m/s2,其俄均过高;进、排气门落座力达到2852.5N和2726N,比6倍弹簧预紧力要大。利用AVL-Boost软件对所涉及的汽油机建立整机模型,对原汽油机输出性能进行模拟分析。得到其低速段的功率和扭矩分别为17.3kw和113.5Nm,还有提升空间。在发动机试验台架上对原汽油机进行外特性试验,并以此对Boost模型进行标定,说明了模型的准确性。对配气机构的型线设计主要影响因素进行了讨论,通过理论及仿真模拟来分析优化改进的方向,确定改动方案：以减小进、排气凸轮包角为主要手段,以运动学和动力学性能为参照,利用AVL-EXCITE Timing Drive软件设计出新的凸轮型线以达到提高性能的目的。并对新设计的配气机构进行分析,结果表明配气机构运动学和动力学性能均得到改善,解决了原机配气机构的问题。利用AVL-Boost软件对改动配气机构后的汽油机性能进行仿真模拟计算,结果显示新的配气机构使发动机在低速段扭矩与功率分别提高3.44%和6.02%；高速段扭矩和功率提高1.55%和0.94%。新设计的凸轮型线比原机性能有所提升,达到预期效果。