发动机的动力性能、经济性能、排放性能及工作的可靠性、耐久性能,很大程度上由发动机的配气机构决定的。目前,发动机向高功率、高速化方向发展已成为趋势,要求其在高速运行的条件下仍然能够平稳、可靠地工作,因而对其配气机构提出了更高的要求。配气凸轮型线是配气机构的核心部分,常常通过对配气凸轮型线的优化来提高配气机构的性能,从而满足发动机高性能的要求。那么,模拟计算凸轮型线使之与发动机性能相匹配就成为研究优化配气机构的一种重要手段。本文在大量查阅了与本研究课题相关的国内外资料基础上,较全面地总结了发动机配气机构的技术现状,并详细地对配气机构运动学、动力学进行了分析,还较详细地研究了配气凸轮评价指标。通过应用AVL EXCITE Timing Drive软件,建立了本项目汽油机配气机构运动学及动力学模型,并进行了计算分析,找出了原配气机构存在的问题,并结合公司对发动机目标值的要求,优化了配气凸轮型线。最后,通过GT-POWER对换凸轮型线后的发动机进行性能仿真计算,发现发动机标定功率、最大转矩均比原机有所提高,并达到了目标值要求。本文主要研究工作包括：(1)应用AVL EXCITE Timing Drive软件建立了相应的配气机构运动学和动力学模型,通过模拟计算知道原机进、排气门启闭不够迅速,进、排气门升程丰满系数和时间断面值低,不利于发动机获得较高的充气效率；进、排气气门的最大跃度值偏大,使整个配气机构的运转不够平稳；进、排气凸轮与摇臂滚子的接触应力较大,使得凸轮与摇臂滚子的磨损大；进、排气凸轮与摇臂滚子间的润滑系数偏小,因此进、排气凸轮与摇臂滚子的液体动力学润滑条件不理想。本文针对这些问题提出了配气凸轮型线改进设计的措施和途径。(2)对配气机构的仿真分析,针对具体问题,提出了凸轮型线优化设计方案,重新设计了进、排气凸轮型线。采用新设计的凸轮型线后,配气机构运动学、动力学特性得到改善,解决了原机配气机构存在的问题。(3)应用GT-POWER软件对发动机进行性能仿真模拟计算,结果显示改进后发动机的标定功率、最大转矩等性能均比原机有所提高,实现了目标值。