白军爱 王旭兰 王红丽 郝勇刚 李元石

摘要： 应用Excite_TD软件，对某发动机配气机构進行运动学和动力学分析，保证气门良好、准确、平稳的运动规律下，重新设计了凸轮型线，优化后的凸轮型线，经过发动机试验验证，具有良好的运动学和动力学特性。

Abstract： With the application of Excite TD software， the kinematics and dynamics analysis of the valve mechanism of an engine was carried out. Under the condition that the valve was good， accurate and flat floor motion law， the CAM profile was redesigned. The optimized CAM profile was verified by engine test to have good kinematics and dynamics characteristics.

关键词： 配气机构;凸轮型线;运动学;动力学

Key words： valve mechanism;CAM profile;kinematics;dynamics

中图分类号：S219.031                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）21-0003-02

0  引言

配气机构作为内燃机三大结构之一，它的主要功能是实现发动机换气过程，根据发动机气缸的工作次序，定时地开启和关闭进、排气门，以保证气缸排除废气和吸进新鲜空气。现代柴油机设计中，配气机构设计占有重要地位，一台发动机的经济性能是否优越，工作是否可靠，噪音与振动能否控制在较低的限度，常常与配气机构的设计是否合理有密切关系。配气机构设计中，由于柴油机总体布置的需要和限制，配气机构零件的设计有一定限制，唯独配气凸轮型线的设计比较灵活，因此配气机构凸轮型线的设计成为研究的重点。

1  问题提出

本文研究对象为一台小缸径高速涡轮增压中冷三缸柴油机，该发动机机型为双顶置凸轮轴配气机构，在整机台架试验测试中，该发动机出现排气温度高，结构件在高热负荷冲击下可靠性下降严重引起发动机失效，针对这一问题，开展配气机构凸轮型线优化。配气机构主要参数见表1。

2  配气机构模型建立

与带有挺柱、推杆的下置配气机构相比，摇臂式顶置凸轮配气机构的传动具有以下特点：凸轮表面与摇臂滚轮面、摇臂头部与气门杆部端面之间，既存在着滚动，又存在着滑动，接触点在不断改变，因此摇臂比是不断变化的。……