本文研究的LNG发动机以柴油机为基础机型进行研发设计,由于LNG发动机与柴油机的燃料供给方式不同,采取预混合方式的LNG发动机不能继续采用原柴油机的配气相位。因原柴油机配气相位的进排气重叠角较大,会造成燃料的直接排放,既增加了燃料消耗,也不利于满足排放法规要求。针对这种情况,本文利用AVL BOOST、AVL TYCON软件对该型LNG发动机分别进行了整机性能模拟计算和配气机构凸轮型线的优化设计,详细分析了配气相位对整机性能的影响,并针对相位优化后的凸轮型线进行了优化设计,更好的满足了配气机构的性能要求。主要研究工作如下：(1)利用AVL BOOST软件建立了LNG发动机的整机计算模型,通过外特性试验验证了所建模型的正确性,在此基础上计算分析了进气迟闭角、排气提前角和重叠角变化对LNG发动机性能的影响,并提出优化方案。(2)利用AVL TYCON软件建立了LNG发动机进排气门配气机构运动学和动力学仿真计算模型,首先对比分析原凸轮型线和相位优化后型线的配气机构运动学和动力学性能,之后根据分析计算结果,提出优化方向,对相位优化后的凸轮型线进行优化设计,并进行动力学计算以验证其是否满足动力学性能要求。整机性能模拟计算结果表明,在其它相位角不变时,重叠角减小会使LNG发动机的动力性迅速下降,因此在减小重叠角的情况下,需优化进气迟闭角和排气提前角,才能在保持LNG发动机动力性的基础上降低燃气消耗率和减少CH4的直接排放。由配气机构运动学和动力学模型计算可知,相位优化后的凸轮型线存在着跃度大、丰满系数偏小等问题,针对上述问题进行了凸轮型线的优化设计,优化后的凸轮型线满足动力学要求,并进一步改善了配气机构的整体性能。