配气正时驱动轮系作为发动机的重要组成部分之一,它的作用是将曲轴的动力传递给发动机的配气机构,进而完成对进排气的控制。良好的发动机正时驱动轮系应该具有结构紧凑、工作运行平稳、振动噪声小以及维修保养成本低等特点。对正时驱动轮系的合理设计在一定程度上影响着发动机的动力性能和工作可靠性。凸轮轴负载扭矩是凸轮轴在配气机构工作过程中所承受的系统的阻力矩,主要来自于气门挺柱作用于凸轮桃尖的反向力矩,它作为正时驱动轮系设计和分析过程中主要的激励源之一,其大小周期性变化对正时驱动轮系的设计和工作稳定性有很大的影响,甚至关系到整个发动机配气机构的正常运转。本文是以某四缸四冲程柴油机的配气机构以及正时驱动轮系为研究对象,在多体动力学仿真软件AVL-EXCITE Timing Drive模块中,搭建了配气机构的多阀系模型,对原发动机的配气机构进行了模拟计算,得到了作为正时驱动轮系的重要的边界条件之一的凸轮轴负载扭矩变化曲线。由于发动机在实际工作过程中存在皮带跳齿的现象,会引发相位错乱、气门与活塞碰撞的事故。传动系统阻力矩增大是引起皮带跳齿的重要原因之一,而考虑到凸轮轴轴承摩擦力异常增大,会使得凸轮轴负载扭矩变大,进而对发动机正时驱动轮系产生影响。因此,本文搭建了正时驱动轮系的动力学模型,将计算得到凸轮轴负载扭矩作为主要边界条件,对正时驱动轮系各组成部分的动力学特性进行了模拟计算分析,我们主要关注:皮带是否能够平稳运动,包括皮带位移、速度、加速度、轮盘转速波动率、带和轮间相对滑动等;皮带是否能够平稳传动,包括传递力和力矩的变化、啮合点的变化情况等。同时提出传动皮带跳齿的判断条件和具体的优化方案来改善皮带平稳传动,也对所研究机型的皮带传动可靠性进行了安全评价。