随着现代发动机不断地向高速高强度方向发展,配气机构振动与噪声逐渐成为发动机设计者所关心的问题。其不仅对发动机性能有影响,而且对发动机可靠性和寿命也有极大的影响。因此,设计性能良好的配气机构系统以保持发动机动力性同时减少机件之间冲击、振动与噪声,这一直以来是发动机设计者所关心的课题。本文以某单缸四冲程风冷式发动机配气机构为研究对象,从试验分析和动力学仿真分析两方面对该配气机构噪声发生机理进行了全面的分析和研究。本文首先通过试验的方法识别出该配气机构主要噪声源。根据其噪声发生机理建立配气机构几何模型、多体动力学模型,通过虚拟试验仿真,分析噪声产生大小的影响因素。最后,依据噪声影响因素的分析结果,给出相应的改进措施。试验结果表明发动机低速时配气机构噪声主要由气门间隙敲击引起的,而高速时主要由气门落座时撞击引起的。通过噪声的频率特性分析,进一步明确了该配气机构噪声产生机理。其主要原因是由于部件之间的频繁撞击使得部件产生振动,从而辐射噪声。通过虚拟试验仿真发现,发动机转速是影响气门冲击的因素之一,分析了各个转速下气门撞击力规律,并以此验证了模型正确性。通过分析配气机构的振动特性,结果表明了气门产生的冲击过大主要是由于凸轮型线及其参数选择不合理引起的。通过凸轮型线各个参数对气门冲击影响规律的分析,利用Matlab优化工具箱对凸轮型线进行了最优化设计。采用正交试验设计方法取得最优凸轮设计方案。最后,对凸轮改进方案进行虚拟试验仿真评价,结果表明凸轮改进之后气门冲击减小效果明显。总之,本文既探讨了配气机构冲击影响因素、改进措施,又对配气机构系统作了比较精确的动力学分析,不但改善了该配气机构的工作性能,而且对于其它配气机构的设计也具有指导意义和参考价值。