| 浅析柴油机配气机构的发展现状 |
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bsp; (2)静态加速度峰值。即挺柱的最大正负加速度值。其绝对值越小，凸轮轴的高速动态性能越好。
(3)轮廓面最小曲率半径或凸轮与挺柱表面的接触应力。设计凸轮时，应避免凸轮曲率半径过小，否则会导致接触应力过大，使凸轮出现过早磨损。
用静态优化设计的凸轮，虽然加速度曲线不连续，配气机构惯性力可能会产生突变，时一面值较大5。但当柴油机转速上升时，配气机构的弹性变形会引起气门的剧烈振动，严重时会破坏气门的正常工作，产生飞脱和反跳，这不仅加剧了柴油机的振动、噪声和零件间的磨损，还会使充气效率下降，为了解决静态设计的不足，人们提出了动态设计的方法。在动态设计中，考虑到系统的弹性变形，气门在工作中会产生振动，影响配气机构动力性能和平稳睦，因此必须对配气机构在工作中的动态特性进行评估。在动态优化设计中，考虑弹性变形，把配气机构看成弹性系统，主要由下列指标来评价凸轮型线阎: (1)气门的动态加速度峰值:根据单质点振动模型或多质点振动模型计算出最大加速度峰值和第一个负加速度峰谷，以及落座后的气门动态响应。
(2)动态充气性能:考虑进排气管压力波动、多缸机各缸的进气不均现象及配气相位对充气性能的影响。随着柴油机转速的提高，静态和动态充气性能的差别越来越大，这主要是由两部分因素引起的，一是当转速提高，吸气冲程时间缩短，进排气管压力波的动态响应增大;另外一方面气门发生脱离和反跳，破坏了正常的静态充气性能。
(3)挺柱与凸轮表面的动力润滑磨损情况以及气门头部的磨损情况。
2.2由孤立研究到系统研究
过去的配气机构设计，只单一研究凸轮，而没有考虑其他零部件产生的影响。由于配气机构是一个弹性系统，它由许许多多的零部件所组成，往往一个成功柴油机卜采用的凸轮应用于其他类型的柴油机上不一定效果会好，凸轮必须和整个配气机构系统结合在一起进行考虑，良好的凸轮设计也必须与系统的其他零部件正确匹配，才能达到希望的效果困。
为了准确研究配气机构的动态性能，了解气门的实际运动规律，在机构动力学仿真分析方面，目前已采用了多种分析模型。其中比较基础的是单自由度质量模型。它是将机构简化成由一个质点、弹簧及阻尼器组成的系统，它把机构的质量简化到一个质点上，把机构的弹性等加到一个等刚度无质量的弹簧上，阻尼等效到阻尼器上，该模型具有简单、方便等特点，可以满足一般的低、中速柴油机的要求，但由于把质量和刚度都等效到一个点上，不能求出机构各部件的运动和受力情况，不能判断机构零件之间是否发生飞脱，也无法得知弹簧的振动情况。为了克服单自由度模型存在的不足，发展了多自由度质量模型。多自由度质量模型具有比单自由度质量模型更为真实反映实际机构状况的优点，利用多自由度质量模型能精确地研究各传动部件的运动规律和受力情况，也能分析气门弹簧的振动情况。对于多自由度质量模型，最主要的问题是计算的复杂性，随着计算机技术的发展和广泛应用，各种商业配气机构软件的推广，多自由度质量模型已逐渐成为配气机构动力学建模的主要方式川。
2.3全面评价配气机构系统
随着设计要求的提高，在设计中需要考虑的因素越来越多，包括凸轮与挺柱间的接触应力，气门加速度与落座反跳，凸轮与从动件之间的飞脱，各零件之间的接触应力，气门弹簧受力，配气机构的振动、润滑特性、充气性能、平稳性及配气相位等，都必须顾及。由于可以选取的结构布置，特别是凸轮型线的种类越来越多，为了选取一个最优的设计方案，往往需要付出很大的工作量。现在，一种能在国内外市场竞争中具有生命力的机型，必须具有燃油消耗低、可靠性高、耐久性好、振动和噪声小、排放达到标准等优良品质，而这些均与配气机构的工作性能有着十分密切的关系，因此配气机构的设计一直受到内燃机工作者的广泛重视。
结合实际情况，全面评价配气机构系统必须按以下几种方法进行:
(1)正确合适的发动机性能模型，要求与实际相符的进排气管道数据，包括管道长度、管道内外径数据及管道弯角数据等，根据气门升程和曲轴相位的对应关系，研究配气相位变化对进排气系统的影响。
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