发动机的配气机构对于发动机乃至整车的开发都是至关重要的,其机构的性能直接影响到发动机的动力性、经济性、耐久性、NVH特性等,而其中直驱机械挺柱式配气机构的气门间隙尤为重要。随着社会的不断发展进步,人们在关注汽车动力性、经济性、耐久性的同时,对汽车的NVH性能也越来越重视,并已经成为衡量汽车性能和消费者选购的重要因素和依据,甚至部分汽车厂商已经将NVH特性设计为品牌DNA。配气机构作为发动机的两大机构之一,是发动机的重要组成部分。因其高速运转,也使其成为发动机的一个重要噪声源,因此对发动机配气机构噪声的控制对降低整个发动机的噪声有重要意义。本文以某类型汽油发动机为研究对象,首先利用学校和企业的资源,收集积累一定的Benchmark数据,形成一个有效的可参考对比的气门间隙数据库;其次利用CAE手段分别研究了配气机构的运动特性以及动力学特性,找出气门间隙对配气机构各重要参数(例如:落座力、速度、加速度、振幅等)的影响;接着利用NVH试验手段锁定影响该发动机怠速声品质的声源,利用缸盖倒拖台架以及整机测试台架,完成阀系的动态、NVH等相关测试以及整机的性能和NVH等相关试验,以便分析气门间隙对配气机构和整机的影响;最后再将Benchmark数据和试验数据与仿真模型的输入输出数据进行对比,来优化仿真模型,进而分析优化配气机构主要参数以获得更加合理的气门间隙数据;之后可再次通过相关的专项试验对优化方案的改善效果进行了试验验证。通过本课题以上的研究工作,总结出了气门间隙的正向设计方法,形成了一个合理的气门间隙以及主要参数(材料、使用温度、主要结构尺寸等)的数据库,明确了气门间隙的设计输入参数(一维性能、缸盖和排气门的温度场范围、相关零件的材料和结构参数等)和对应的参考范围,明确了气门间隙评价指标(配气机构运动学和动力学性能、整机NVH性能、整机一维热力学性能、关联零件的可靠性等)和指标限值,对于正向配气机构气门间隙的设计具有非常实用的价值。