气门油封安装在发动机缸头的气门导管上端,主要是对气门导杆进行密封,其密封性能的好坏直接影响发动机的性能。近几十年来,汽车产业的飞速发展对发动机的性能提出了更高的要求,由此带来的是对气门油封的更高密封性能要求。传统的气门油封一般都是经验设计,且只有当成品出来,才能通过实验检测得到其密封性能,导致开发周期延长,成本升高。随着计算机技术的发展,仿真分析逐渐成为开发设计气门油封的新方法。本文先在Abaqus软件中建立气门油封的二维轴对称模型,然后研究了气门油封结构参数对其密封性能的影响规律。最终结果显示,气门油封唇口最大接触压力正相关于气面唇角的变化,与油面唇角、过盈量、弹簧刚度和唇口圆角半径的变化呈负相关;气门油封的单位周长径向力正相关于气面唇角、过盈量的变化,与油面唇角、弹簧刚度和唇口圆角半径的变化呈负相关。结合有限元分析方法,通过正交设计来优化设计气门油封的结构参数,由极差分析结果得到油封结构参数对其密封性能影响的主次顺序;再进行均值计算,以最大接触压力和最小单位周长径向力为优化目标,最终获得了气门油封优化结构参数组合。在进行油封的磨损分析时,先通过实验测得四组磨损系数,再以这四个点进行曲线拟合,最后算得在接触压力为2.797 Mpa时的磨损系数。接着根据Archard磨损理论公式推导出磨损深度公式,结合测得的磨损系数,前面仿真得到的接触压力算出气门杆上下运动一次的磨损深度。以正交试验设计得到的优化模型为基础,再经过反复仿真实验,得到磨损失效的总深度。最后结合总深度和磨损深度,算得气门油封磨损寿命,并与额定寿命进行比较,看是否满足要求。以正交试验设计得到的油封为基础,结合已经算出的每次磨损的磨损深度,对气门油封经过5×106次、1×107次、2×107次、4×107次磨损后的密封性能进行分析,并研究油封密封性能随磨损次数的变化规律,由此来探究油封磨损对其密封性能的影响。