基于某型号重型柴油机,设计和开发了一套用于凸轮轴下置式柴油机的全可变液压气门系统（FHVVS,fully hydraulic variable valve system）,FHVVS 能够同时使气门最大升程、配气相位及开启持续期连续可变。FHVVS使用配气凸轮驱动与液压传动的相结合的方法,利用柱塞控制机构控制泄油量,结构简单,可靠性较高,成本较低。本文针对某型号重型柴油机的FHVVS系统完成了下列研究和工作:（1）基于通用性好、结构可靠、整体尺寸小及易于加工和安装的指导思想,确定了该下置凸轮驱动式FHVVS的设计思路以及总体布置方案,完成了壳体、液压柱塞及控制机构、活塞及其他部件的设计;分别介绍了各零部件的作用、结构和工作原理。（2）采用AMESim搭建了基于重型柴油机的FHVVS的完整的液力与动力学仿真模型。模型包括凸轮推杆驱动、液压活塞及气门、控制及液压管路传动等四个子系统。利用模型对机构的功能进行了初步的模拟和验证,通过仿真模型计算了不同柴油机转速和直流电机转角下的气门运动规律和压力波动情况,同时为机构的设计提供了关键参数及其参考值。根据仿真得到的高压系统的压力波动,对关键部件壳体的受力和变形情况进行了仿真分析。（3）搭建了 FHVVS倒拖试验台架,通过电机倒拖凸轮轴使FHVVS运转,采用液压泵站来提供FHVVS所需的传动介质及整机所需的润滑油。搭建了试验数据采集系统,测量和采集了进气门的位移信号,同时采集了曲轴转角和上止点两个信号来协助处理和分析进气门的升程。（4）完成了针对该型号重型柴油机FHVVS的台架试验,测量了 FHVVS在不同转速及不同直流电机转角下的气门升程。试验结果显示FHVVS在一定范围内实现了全可变的功能,FHVVS的功能得到验证。（5）根据试验测量的数据完成了对AMESim模型的标定和验证。利用AMESim仿真软件研究了 FHVVS系统的运动特性,对不同柴油机转速及不同直流电机转角下的柱塞腔和液压活塞腔的液压波动进行了仿真,分析了柴油机转速和直流电机转角对液压波动幅值和波动周期的影响。（6）结合柱塞腔和活塞腔压力对气门开启过程进行了分析,将气门的开启过程分为四个阶段:开启段、上升段、回落段及落座节流段;FHVVS同时采用机械和液压两种传动方式,柴油机转速越高时内部液压波动越大,因此对柴油机高转速时FHVVS的性能进行了分析,结果显示在该型号柴油机最高转速下FHVVS正常工作,未出现气门飞脱等失控的情况。