摘要：基于節(jié)能減排的需求,將某柴油機開發(fā)為120kW活塞式大排量氣動發(fā)動機。提出了一種全新的運用高壓氣閥、換氣閥及排氣閥三氣閥配氣型式的結(jié)構(gòu),以配合四沖程氣動發(fā)動機工作過程。為了平衡零件溫度并盡量減少壓縮負功,配氣機構(gòu)的設(shè)計成為氣動發(fā)動機研發(fā)的核心。換氣及排氣采用了凸輪驅(qū)動形式,運用AVL Excite Timing Drive建立了配氣機構(gòu)分析模型,并進行了凸輪型線設(shè)計。高壓氣閥考慮到密封、氣量調(diào)節(jié)及驅(qū)動力等因素后,采用了同心三層旋轉(zhuǎn)與擺動相結(jié)合、利用錐面密封的氣閥結(jié)構(gòu)方案。對三氣閥的合理匹配進行了多目標優(yōu)化,找出了合適的配氣相位。仿真及臺架試驗結(jié)果表明:利用傳統(tǒng)柴油機設(shè)計改造,可快速成功地改型為氣動發(fā)動機,所設(shè)計的三氣閥配氣機構(gòu)可靠性高。三氣閥氣動發(fā)動機功率完全達到設(shè)計要求,最高能量轉(zhuǎn)換效率達到55%,從而驗證了本研究方案的可行性和有效性。