配气机构是显著影响内燃机动力性、经济性和NVH性能的核心运动机构之一。近年来,随着主机厂与供应商的研究与应用不断深入,配气机构在升程特性灵活性、充气效率、摩擦功等方面得到了大幅提升,为内燃机热效率的提升做出了较大贡献。可变气门正时技术是当前提高配气机构升程特性灵活性的主流技术,它能够使用发动机液压油或电能作为动力源,实时的驱动进排气凸轮轴向目标相位转动,达到为不同驾驶工况匹配最佳气门重叠角的效果。从1980年在阿尔法罗密欧车型首次成功工业化应用以来,得益于其显著的降油耗效果和实施的便利性,此项技术已经逐渐成为各家主机厂所开发发动机的标配。为了更好的满足发动机使用需求,国内外学者在可变气门正时机构的设计开发、控制策略等领域开展了大量研究工作,促进了该系统在硬件与软件方面的升级换代。本课题以优化完善可变气门正时系统开发流程为出发点,对系统正向设计开发涉及的部分关键技术进行了深入研究。研究以东风汽车技术中心某增压直喷三缸机的项目开发作为载体,结合以往开发经验,在VVT关键参数定义、动态仿真模型的搭建与应用、整机倒拖和整机点火测试技术领域开展了研究工作。最终将获得的技术成果应用到后续项目开发中,为开发效率和开发成功率的提高做出了贡献。课题工作概括如下:1.通过调研可变气门正时产品的应用发展现状,分析现有产品的技术优势与技术局限性,综合评价现有技术方案的技术成熟度与可行性。结合发动机技术发展趋势对5-10年内VVT技术的发展趋势进行分析预测。2.借助现有开发工具开展VVT系统的方案选型与关键参数定义,明确VVT调节角度等参数的定义方法,明确VVT系统锁销结构与解锁参数设定,明确开发前期相位器内外部泄漏量的计算方法,为可变气门正时机构的设计工作提供依据。3.解析VVT系统工作原理,建立VVT相位器及其相关机构的数学模型和仿真模型,借助AMESim软件平台对系统动态特性进行仿真计算,预测可变气门正时机构响应速度与控制精度,分析涡卷弹簧参数、机油含气量等参数对系统动态特性的影响。4.研究系统动态测试方法,搭建整机点火、倒拖台架对VVT系统的动态特性进行测量,对比试验数据和仿真数据,分析数据规律,绘制动态特性参数map图,为技术方案的性能摸底、试验问题的排查和标定策略制定提供数据支持。5.应用上述关键技术成果,重新定义和完善可变气门正时系统的设计开发流程,明确各阶段工作内容和阶段性输出物,实现主机厂主导系统匹配,供应商配合生产、验证的理想开发模式。本课题总结了液压驱动VVT系统正向开发所必需的技术手段,明确了开发方法与设计要点,并且对部分实测结果和开发应用实例进行了分析展示。文中提供的方法能够有效指导系统的开发应用,具有较高的工程实用价值。