配气机构是柴油机重要的振动和噪声源。当前,对于配气机构的低振动设计更多关注于传统凸轮-摇臂式结构,缺乏对无凸轮轴液压驱动的配气机构振动的深入研究。随着动力设备声学品质和相关法规要求的提高,液压配气机构振动的研究成为重要课题。本文针对液压配气模拟实验台展开具体研究,旨在探究液压气阀工作过程中激励源及振动特性,尤其是气阀落座时敲击力作用机理与阀内流场特征。具体研究内容如下:本文首先基于CY4102BC型柴油机自行设计并搭建液压配气模拟实验台,同时建立液压气阀的几何模型与流域模型。通过计算流体力学,对气阀分别处于不同升程、恒定触发压力条件下进行三维定常计算,获得阀内稳态压力分布,并以此作为初始条件为后续瞬态计算奠定基础。针对Fluent无法直接计算出气阀落座力这一难点,提出“流体计算与实验测试联合仿真”的求解方法,将气阀运动过程划分为两阶段:落座前与落座后。首先进行气阀落座前的研究,通过UDF(User Defined Functions)动网格技术建立落座前气阀驱动活塞受力方程,以此作为阀内流体运动边界,计算配气机构气阀升程曲线并与实验对比。在计算与实验结果吻合良好的前提下,进行气阀落座后的研究。从实测升程数据中截取气阀落座后的一段升程曲线,拟合编译进UDF,在原方程基础上继续构建落座后的气阀动力学方程,实现气阀开启关闭全过程的真实动态模拟。分析阀内瞬态流动特性,最终解耦气阀运动过程中各内外部激励力,并重点研究落座时气阀对阀座的敲击力。建立液压配气模拟实验台结构有限元模型,通过与模态测试结果对比进行模型修正。将阀座所受接触合力均匀加载至该有限元模型,采用时域内瞬态动力学法计算结构振动响应,分析液压实验台在阀座接触激励力下的振动特性。开展振动响应实验对比,验证本文分析方法的正确性与可行性,为柴油机液压配气机构减振降噪方面的研究提供参考。