配气机构作为柴油机的核心系统之一,是柴油机能否合理组织燃烧的关键因素。本文研究的配气机构是凸轮轴下置式。该机构的功能是通过驱动部件,按照柴油机燃烧组织的需求打开气阀,使充足的空气进到气缸,并将燃烧产生的废气排出。气门的传动部件包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂等,凸轮轴由齿轮驱动,凸轮轴转速为柴油机转速的一半,凸轮轴推动挺柱,挺柱沿机体上的挺柱孔的轴线做直线方向的往复运动,经过摇臂的传递,实现对气门开闭的节制。在此过程中,气门传动组件需克服气缸体内的气体作用在气门底面的力,传动链中的各摩擦副都承受很大的作用力,尤其是凸轮、挺柱摩擦副。在高转速、且载荷大的工作条件下,挺柱、凸轮易产生磨损。为满足高排放要求,打破国外品牌长期占领的高速船用大功率柴油机市场,以现有机械泵柴油机为原型机,对柴油机进行升级换代。升级后柴油机是6缸直_列电控柴油机,爆压及转速在机械泵柴油机基础上都有大幅提高。其中配气机构沿用凸轮轴下置式布置,配气机构的大部分零件均进行了改进,挺柱为筒形平底结构。耐久试验拆检观察,发现挺柱底面有剥落现象,从影响挺柱磨损的各个因素出发,如材料匹配、硬度匹配、表面处理、结构等,阐述了挺柱磨损的主要模式及机理,分析了挺柱磨损的可能原因,并结合仿真、试验等手段对影响因素进行定量、定性分析。使用软件建立一维计算模型,计算额定工况、大扭矩工况等转速下配气机构动力性,与经验数据对比,提出改进方向;利用零部件试验台,对零件进行功能性试验,节约整机试验资源、缩短开发周期。落实优化措施后组织耐久试验验证,试验后拆检挺柱无异常磨损,改进措施有效。