发动机配气机构动力学分析及优化

　　发动机配气机构动力学分析及优化是一篇工学硕士学位论文，适用于发动机设计工程师、车辆工程专业研究生及从事内燃机配气系统研发的技术人员。该文档聚焦于配气机构中气门与气门座之间的冲击疲劳磨损问题，通过理论分析与试验验证相结合的方式，提出了一套系统的动力学建模与优化方法。

　　配气机构作为内燃机的核心部件，其结构合理性直接影响发动机的经济性、噪声、振动和工作可靠性。气门副的工作状态不仅是衡量配气机构性能的直接指标，也是影响气门冲击疲劳磨损的关键因素。论文从理论和试验两个层面分析了影响气门副冲击疲劳磨损的全部因素，并据此提出了改进方案。在动力学分析中，常用的方法包括单质量模型、多质量模型和有限元法。综合考虑计算精度与计算成本，多质量模型被广泛采用。本文详细讨论了多质量模型的计算与分析过程，并建立了一种适用于实际工况的多质量动力学模型。

　　针对气门与气门座之间的冲击疲劳磨损——这是配气机构噪声的主要来源，也是导致配气机构失效的常见原因——论文专门设计了一套气门摩擦磨损试验台。该试验台以CA488配气机构为结构框架，能够同时测试CA488、CA6102、CA6110三种型号配气机构的气门冲击疲劳磨损性能。为了从理论上分析试验结果，作者提出了一种新型多质量动力学模型。该模型以试验台的实际结构为基础，兼顾CA6102的结构特点，采用合理的集中质量分布替代运动部件的实际质量，运用赫兹接触方法计算应力与变形，并选择了更简单合理的坐标原点用于模型计算。

　　应用该模型对试验台配气机构的动态性能进行了计算，并将计算结果与试验台的测试结果进行了对比验证。同时，论文还计算了最大落座冲击力与凸轮转速、气门间隙之间的定量关系。这些数据为优化配气机构参数、降低冲击磨损和噪声提供了直接依据。文档的核心价值在于：它提供了一套从理论建模到试验验证的完整方法，能够帮助工程师针对特定发动机型号（如CA488、CA6102、CA6110）进行配气机构动力学优化，有效延长气门副的使用寿命并改善发动机的NVH性能。