在全球性能源危机与环境污染的时代背景下,发动机节能减排技术对缓解能源危机、改善环境并推动我国“双碳”目标的实现具有重要意义。其中,可变气门升程技术可根据发动机不同工况需求,优化进气策略、改变气门升程、降低泵气损失。特别是部分负荷工况下,对提高发动机燃油经济性具有重要意义。本文通过对一种新型可变气门升程与正时机构（EVVTL）的设计研究,详细描述了其结构组成与工作原理,分析了不同调节角下气门升程调节与控制策略。结合机构预期运动特征,以0deg调节角为设计基准,确定了不同气门升程时凸轮型线设计边界参数,并利用凸轮型线方程对离散点进行拟合。基于所建立的机构运动学数值模型,计算并分析了机构升程调节特性。研究结果表明:随着凸轮轴调节角的增大,不同工况下的最大气门升程值减小、气门开启持续期缩短且气门关闭时刻提前;大负荷时气门升程值的变化幅度较小,而中小负荷时则相反。利用Adams软件建立了EVVTL机构多刚体动力学模型,并通过对不同工况条件的模拟,分析了气门动力学参数的变化及关键零部件的受载情况。结果表明:在0到65deg调节角范围内,除机构各零部件惯性力及整体刚度的影响而导致各曲线的微小偏差外,气门升程、速度及加速度曲线与设计曲线在形状与变化规律上基本一致,曲线光滑平缓,气门无异常开启与反跳现象,具有良好的动力学特性;在全工况范围内,两个凸轮与对应滚轮接触良好,无飞脱现象,且气门落座平缓,无二次开启与“反弹”。通过对部分零部件的柔性化处理,得到关键部件有限元分析最大载荷边界条件,并以此为输入载荷边界建立了中间杠杆有限元模型。模拟分析表明:受各轴孔连接过渡部位的拉力影响,中间杠杆最大应力值为273.42MPa、安全系数达到2.63。经对比分析,该结构强度满足预期安全范围,并且其一阶固有频率远大于整机振动频率范围,在高速运行过程中不会引起共振。基于EVVTL原理样机与原机的台架试验,对比分析了不同工况下EVVTL原理样机和原机的泵气损失大小及其共性规律。试验结果表明:由于EVVTL原理样机较高的进气压力,使其在大部分工况时的泵气损失小于原机,特别是在中小负荷时,二者差距尤为显著。此外,在不同转速与负荷工况下,该EVVTL原理样机运行平稳,表现出良好的升程调节特性;在常用工况下,其泵气损失较原机降低4～15%,而在部分工况点,单缸燃油消耗率降低10%以上,表现了良好的燃油经济性。