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低能耗和低污染已成为车用发动机的主要发展目标,要求发动机既要保证良好的动力性又要降低油耗满足排放。摩托车的发动机转速范围比汽车发动机转速范围大得多(普通汽车发动机的最高转速6000r/m左右,摩托车发动机的最高转速可达到12000r/m以上),高速和低速工况对配气相位的要求差异非常大,那么固定配气相位在整个发动机的转速范围内的折衷就暴露出很多缺点。VVT (Variable Valve Timing),即可变配气定时技术是内燃机节能减排的主要途径之一。可变气门的形式有多种,但受到结构及生产成本的制约,主要应用在汽车发动机上。我国有近1亿辆摩托车,发动机主要集中在中小排量(50ml-250ml),且多采用单顶置凸轮轴配气机构。若采用传统的液压驱动的可变气门机构,除了改变气门机构主要零部件结构之外,还需额外增加一套液压驱动机构,使可变气门的驱动机构和控制机构变得非常复杂和庞大,制造成本明显增加,导致这种传统的可变气门机构难以在单缸四冲程汽油机上推广使用。基于这一现状,并根据国内中小排量摩托车发动机的结构特点,本文设计了一种新型的拉线切换控制系统,希望可变气门技术能够在具有单顶置凸轮的单缸汽油机上得到使用。该机构主要由双进气凸轮、双进气摇臂及其正时切换机构组成,通过摇臂轴做轴向位移,使低速凸轮与高速凸轮之间实现切换,从而实现可变气门正时。低速凸轮在发动机低速工况时驱动低速摇臂来控制进气门,减小泵气损失,改善了燃油经济性和排放性能。高速凸轮在发动机高速工况时驱动高速摇臂来控制进气门,提高动力性能。此外,该机构还具有结构简单、对原机结构改动小、制造成本低,能够实现配气相位的可变控制,安全可靠,希望可广泛应用于中小排量摩托车发动机。本文详细叙述了移动摇臂轴式可变配气机构的工作原理及过程,介绍了移动摇臂轴式可变配气机构的样机设计过程,并介绍了相关的凸轮型线设计和摇臂的强度校核。内容包括:1)详细介绍了移动摇臂轴式可变配气机构的工作原理和工作过程,并通过对高低速摇臂的啮合时间的计算,论证了该机构的可行性;2)针对摩托车发动机结构特点以及出于摩托车发动机成本的考虑,在原有K157发动机的基础上设计了移动摇臂轴式可变配气机构的试验样机,包含了样机的结构布置设计,主要零件尺寸和形状的设计,并确定了零件的图纸;3)根据K157发动机的高低速工况不同,改进设计了发动机的凸轮轴,包含了分别满足高低速工况的高速进气凸轮和低速进气凸轮,以及排气凸轮;4)对高低速摇臂及其啮合齿进行了强度校核,选定了兼顾强度要求和生产工艺性的最佳方案,验证了机构的可行性。