配气机构是内燃机的重要组成部分,其设计合理与否直接关系到内燃机的工作性能和可靠性。随着内燃机向高速方向发展,现代内燃机对配气机构提出越来越高的要求。配气机构运动学、动力学研究是当前内燃机研究的热点领域之一。整个内燃机配气机构是由配气凸轮驱动的,因此凸轮的设计对配气机构的性能起着决定性作用。本文以JYM154FMI发动机配气机构为研究对象,从运动学和动力学角度对其进行研究,并对凸轮型线的改进设计进行探讨。研究过程中,分别应用配气机构专业分析软件AVL-TYCON和多体系统分析软件ADAMS,建立配气机构运动学模型,进行仿真计算,并将气门升程及1mm升程值对应的配气相位计算结果和测试结果对比,验证模型的正确性;通过运动学计算还考察了气门升程丰满系数、凸轮最小曲率半径等运动学性能指标。采用一维动力学分析方法对配气机构进行动力学仿真分析,计算结果显示,机构运行平稳,气门落座速度、落座力均在许用值以内;没有机构飞脱、气门反跳现象;气门弹簧运动正常,无并圈现象。在对原机构仿真分析的基础上,对新的配气相位要求下凸轮型线的设计进行了探讨,并对新设计方案进行配气机构仿真分析和发动机工作过程模拟,结果显示,配气机构运行平稳,发动机高速性能有所提高。目前国内外对凸轮型线的研究比较多,在由凸轮型线实测数据获取原始设计逼近值方面,大都采用光顺-拟合的方法,过程比较复杂。在课题研究中,针对多项动力凸轮设计原理,提出通过配气机构运动学的正逆联解方法反求凸轮型线,并进行实例验证,提供了通过检测凸轮样件的型线来获取凸轮型线原始设计的新途径。