CN113389608A - 一种多缸发动机凸轮设计方法及多缸发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多缸发动机凸轮设计方法及多缸发动机。多缸发动机凸轮设计方法包括，根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类，设计不同类凸轮的凸轮型线相异；在发动机总成中，一类凸轮至少包括一个凸轮，同类凸轮中包括多个凸轮时，与同类凸轮对应的气缸的管路连接方式相互对称；相异的凸轮型线用于均衡与不同类凸轮相对应的各气缸之间的泵气损失。配置通过本发明提出的多缸发动机凸轮设计方法设计的凸轮，可以使得发动机整机中各气缸的泵气损失基本相同，进而减小发动机整机的油耗。

Description

一种多缸发动机凸轮设计方法及多缸发动机

技术领域

本发明实施例涉及车辆工程技术，尤其涉及一种多缸发动机凸轮设计方法及多缸发动机。

背景技术

凸轮是发动机中的一个部件，凸轮通常配置在凸轮轴上，发动机工作时基于凸轮的旋转实现气缸上气门周期性的开启和关闭。

凸轮型线与气门升程曲线为一一对应的关系，即相同的凸轮型线对应相同的升程曲线。排气门升程曲线是影响气缸排气性能的关键因素，通常情况下排气门的升程曲线可以决定气缸是否能有效的排气、是否造成有效功的损失、是否导致各气缸间排气的干涉。

若排气门升程曲线的设计存在较大缺陷，则容易使各气缸的排气存在较大差异，即使远离排气管出口端的气缸在排气时克服下游气缸排气在排气管中产生的高压阻力，进而导致位于排气管出口端远端的气缸进气量下降，最终导致油耗升高，燃烧恶化的问题。

发明内容

本发明提供一种多缸发动机凸轮设计方法及多缸发动机，以达到优化气门的升程曲线，进而优化气缸排气性能的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种多缸发动机凸轮设计方法，根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类，设计不同类凸轮的凸轮型线相异；

在发动机总成中，一类凸轮至少包括一个凸轮，同类凸轮中包括多个凸轮时，与同类凸轮对应的气缸的管路连接方式相互对称；

相异的凸轮型线用于均衡与不同类凸轮相对应的各气缸之间的泵气损失。

进一步的，设计不同类凸轮的凸轮型线相异包括：

建立发动机排气模型，根据发动机排气模型确定不同组凸轮型线下气缸的排气特性；

根据排气特性确定不同类凸轮的凸轮型线；

其中，排气特性用于反映泵气损失，一组凸轮型线包括与每类凸轮对应的凸轮型线。

进一步的，根据排气特性确定不同类凸轮的凸轮型线包括：

设定凸轮型线的取值范围，在取值范围内生成若干组凸轮型线，利用不同组凸轮型线以及与不同组凸轮型线对应的排气特性生成样本数据集；

根据样本数据集训练凸轮型线设计模型；

以凸轮型线设计模型作为映射关系计算不同凸轮型线对应的排气特性，根据排气特性筛选规则确定最优凸轮型线。

进一步的，根据排气特性筛选规则确定最优凸轮型线之后还包括：

将最优凸轮型线带入发动机排气模型，获取发动机排气模型输出的排气特性；

若发动机排气模型输出的排气特性与最优的排气特性的差值超过设定值，则扩充样本数据集；

利用扩充后的样本数据集重新训练凸轮型线设计模型；

利用重新训练的凸轮型线设计模型重新确定最优凸轮型线。

进一步的，凸轮型线包括排气门开启角、排气门开启持续角以及排气门升程；

排气门开启角的取值范围为活塞下止点前80°至活塞下止点前10°；

排气门开启持续角的取值范围为180°至240°；

排气门升程的取值范围为8mm至20mm。

进一步的，排气特性包括各气缸的排气能量、各气缸之间的排气能量不均匀度，排气特性筛选规则包括：

每个排气能量最大且排气能量不均匀度最小。

进一步的，在设定凸轮型线的取值范围内，随机生成若干组凸轮型线；

利用不同组凸轮型线以及与不同组凸轮型线对应的排气特性生成样本数据集。

进一步的，凸轮型线设计模型采用神经网络模型。

进一步的，建立发动机排气模型包括：

根据发动机原型机构建发动机排气模型，根据发动机原型机的试验参数标定发动机排气模型的模型参数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种多缸发动机，包括凸轮，在发动机总成中，不同类凸轮的凸轮型线相异，同类凸轮的凸轮型线相同；

其中，不同类凸轮对应的气缸的管路连接方式不对称，同类凸轮对应的气缸的管路连接方式相互对称；

凸轮型线采用实施例记载的多缸发动机凸轮设计方法设计。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的多缸发动机凸轮设计方法对凸轮进行归类，并以均衡各气缸的泵气损失为目标设计不同类凸轮的凸轮型线相异，可以避免由于气缸的排气口与排气管排气口的距离不同，导致远离排气管排气口的气缸在排气时需要克服下游气缸排气时在排气管中产生的高压阻力，使得沿远离排气管排气口方向气缸的泵气损失逐渐增减，最终导致发动机整机油耗高的问题。

附图说明

图1是实施例中的三缸发动机示意图；

图2是实施例中的V型四缸发动机示意图；

图3是实施例中的直列六缸发动机示意图；

图4是实施例中的多缸发动机凸轮设计方法流程图；

图5是实施例中的凸轮结构示意图；

图6是实施例中的另一种多缸发动机凸轮设计方法流程图；

图7是实施例中的另一种多缸发动机凸轮设计方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本实施例提出一种多缸发动机凸轮设计方法，进行凸轮型线设计时，根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类，设计不同类凸轮的凸轮型线相异。

示例性的，本实施例中，一类凸轮至少包括一个凸轮，不同类凸轮对应的气缸的管路连接方式不同，同类凸轮中包括多个凸轮时，与同类凸轮对应的气缸的管路连接方式相互对称。

图1是实施例中的三缸发动机示意图，图2是实施例中的V型四缸发动机示意图，图3是实施例中的直列六缸发动机示意图，参考图1至图3，本实施例中，气缸的管路指排气管路，其可以为集合形式的排气管（排气歧管），采用集合形式的排气管时，各气缸的排气口通过一根排气管集结。

本实施例中，获取排气管上用于连接每个气缸排气口的各个弯头的结构参数，获取每个气缸排气口与排气管排气口的距离，若与两个气缸对应的弯头结构的参数以及气缸排气口与排气管排气口距离相同，则判定上述两个气缸的管路连接方式相互对称，将与上述气缸对应的凸轮归为一类。

参考图1，若发动机为三缸发动机，则将气缸1、气缸2、气缸3各自归为一类，设计与气缸1、气缸2以及气缸3对应的凸轮型线相异。

参考图2，气缸可以呈V型排列，若发动机为V型四缸发动机，则将对称的气缸1、气缸2归为一类；将对称的气缸3、气缸4归为一类。设计与气缸1、气缸2对应的凸轮型线相同，与气缸3、气缸4对应的凸轮型线相同，与气缸1、气缸3对应的凸轮型线相异。

参考图3，气缸可以呈直列排布，若发动机为直列六缸发动机，则将对称的气缸1、气缸6归为一类；则将对称的气缸2、气缸5归为一类；则将对称的气缸3、气缸4归为一类。设计与气缸1、气缸6对应的凸轮型线相同，与气缸2、气缸5对应的凸轮型线相同，与气缸3、气缸4对应的凸轮型线相同，与气缸1、气缸2、气缸3对应的凸轮型线相异。

示例性的，本实施例中，凸轮为排气凸轮，泵气损失为气缸排气口排气时克服排气管中阻力所消耗的功。

本实施例中，不同类凸轮的凸轮型线相异，相异的凸轮型线用于均衡与不同类凸轮相对应的各气缸之间的泵气损失，以使不同类凸轮对应的气缸的泵气损失基本相同。

示例性的，本实施例中，以不同类凸轮对应的气缸的泵气损失相同为目标，可以通过热力学模型建模、标定试验等方式确定凸轮型线的参数。

本实施例提出的多缸发动机凸轮设计方法对凸轮进行归类，并以均衡各气缸的泵气损失为目标设计不同类凸轮的凸轮型线相异，可以避免由于气缸的排气口与排气管排气口的距离不同，导致远离排气管排气口的气缸在排气时需要克服下游气缸排气时在排气管中产生的高压阻力，使得沿远离排气管排气口方向气缸的泵气损失逐渐增减，最终导致发动机整机油耗高的问题。

实施例二

图4是实施例中的多缸发动机凸轮设计方法流程图，参考图4，凸轮设计方法包括：

S101.根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类。

示例性的，本实施例中，凸轮归类的方式与实施例一中记载的内容相同。

S102.建立发动机排气模型。

示例性的，本实施例中，发动机排气模型至少包括发动机整机模型，发动机整机模型的结构与发动机原型机的结构相同。

示例性的，本实施例中，发动机整机模型可以包括节气门、进气凸轮、进气凸轮轴、进气凸轮轴链轮、排气凸轮、排气凸轮轴、排气凸轮轴链轮、进气歧管、气缸（进气门、活塞、排气门）、排气管、高压点火线、火花塞、曲轴、飞轮、正时链条、增压器、中冷器等。各部件的组合方式与发动机原型机中各部件的组合方式相同。

示例性的，本实施例中，可以采用一维热力学仿真软件GT-Power搭建发动机整机模型，搭建发动机整机模型时所需的模型参数通过标定发动机原型机获取。

例如，需要调整发动机整机模型中增压器的参数时，可以通过仿真软件调整增压器的效率系数、转速系数和流量系数，以改变增压器中压缩机出口的压力及温度、改变涡轮出口的压力及温度，当上述压力及温度与设定值的偏差小于5%时则完成对发动机整机模型中增压器部分的调整。

示例性的，设定值为通过标定发动机原型机获取的压缩机出口的压力及温度、涡轮出口的压力及温度。

示例性的，本实施例中，发动机整机模型至少包括气缸、曲轴、进气管、排气管。

调整发动机整机模型中的气缸时，可以调整气缸的壁面温度以及传热系统，以改变气缸的放热率，直至发动机整机模型中气缸的放热率与设定的放热率的偏差小于5%。

示例性的，设定的放热率通过标定发动机原型机获取的进气管压力、进气管温度计算得到。

调整发动机整机模型中的曲轴时，调整曲轴的摩擦平均有效压力与设定的摩擦平均有效压力相同。

示例性的，设定的摩擦平均有效压力通过下式计算：

上式中，n、

、

、

分别为标定发动机原型机获取的发动机转速、气缸压力、发动 机有效功率、气缸排量。

需要调整发动机整机模型中排气管（排气歧管）的参数时，可以调整排气管弯头的曲率、排气管的容积，以改变排气管内的压力波随曲轴转角的变化曲线，当上述变化曲线与设定的变化曲线的均方根误差小于等于0.05时，则完成对发动机整机模型中对排气管部分的调整。

示例性的，设定的变化曲线为通过标定发动机原型机获取的排气管内的压力波随曲轴转角的变化曲线。

示例性的，本实施例中，若采用的仿真软件不同，则调整发动机整机模型时调整的参数也可以相应发生变化，本实施例对调整参数的具体类别不做具体限定。

示例性的，若发动机整机模型包含排气凸轮，则各排气凸轮的凸轮型线相同。

可选的，根据凸轮型线设计精度的需求，发动机整机模型也可以为零维模型或三维流动计算模型，模型的维度决定凸轮型线设计精度，模型维度越高则凸轮型线设计精度越高。

S103.根据发动机排气模型确定不同组凸轮型线下气缸的排气特性。

图5是实施例中的凸轮结构示意图，参考图5，示例性的，排气凸轮的凸轮型线包括 排气门开启角

、排气门开启持续角2

、基圆半径r、凸轮边缘到基圆圆心的半径R。

示例性的，通过一组凸轮型线可以决定一种升程曲线，本实施例中，通过最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角的变化表示凸轮型线的变化。

可选的，根据不同的设计需求，也可以采取其他参数或参数组合表示凸轮型线的变化，例如，可以仅通过最大升程的变化表示凸轮型线的变化。

示例性的，当凸轮型线改变时，排气门的升程曲线发生改变，对应气缸的排气特性也随之发生改变，本步骤中，改变凸轮型线，即改变最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角，将上述最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角带入发动机排气模型中，获取不同组凸轮型线下对应的发动机排气模型的排气特性。

示例性的，本实施例中，一组凸轮型线包括各类凸轮对应的凸轮型线，每次带入发动机排气模型的凸轮型线均包括每类凸轮对应的凸轮型线。

示例性的，泵气损失为气缸排气口排气时克服排气管中阻力所消耗的功，本实施例中，以各气缸排气口的排气能量表示对应气缸的泵气损失，以各气缸的排气能量不均匀度表示各气缸之间的泵气损失是否均衡。

示例性的，本实施例中，将各气缸排气口的排气能量以及排气能量不均匀度作为发动机排气模型的排气特性。

示例性的，本实施例中，若发动机排气模型不能直接输出上述排气特性，则可以通过发动机排气模型可以输出的参数计算排气特性。

例如，可通过下式计算各气缸排气口的排气能量：

式中，

为气缸排气口的排气能量，

为发动机转速（r/min），V为气缸排气口的气 流速度（M/s），

为气体定压比热容（J/kg

K），T为气缸排气口的温度，

为气体质量流量 （kg/s）。

通过下式计算排气能量不均匀度：

式中，

为气缸排气口的排气能量，

为排气能量的均值。

S104.根据排气特性确定不同类凸轮的凸轮型线。

示例性的，本步骤中，查找排气能量不均匀度最小且气缸排气口的排气能量最大时各凸轮的最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角，根据各凸轮的最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角确定各凸轮的基圆半径、凸轮边缘到基圆圆心的半径。

本实施例中，基于发动机原型机结构以及发动机原型机的标定参数建立发动机排气模型，通过调整发动机排气模型的参数，可以便捷的获取不同凸轮型线下发动机排气模型的排气特性，即获取不同凸轮型线下发动机原型机的排气特性，基于与不同凸轮型线对应的排气特性，可以确定能够使各气缸的泵气损失相对均衡的一组凸轮型线，进而避免由于气缸的排气口与排气管排气口的距离不同，导致远离排气管排气口的气缸在排气时需要克服下游气缸排气时在排气管中产生的高压阻力，使得沿远离排气管排气口方向气缸的泵气损失逐渐增减，最终导致发动机整机油耗高的问题。

图6是实施例中的另一种多缸发动机凸轮设计方法流程图，参考图6，作为一种可实施方案，凸轮设计方法可以为：

S201.根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类。

S202.建立发动机排气模型。

示例性的，本方案中，步骤S201、步骤S202的实现方式与图4所示方案中对应的内容相同。

S203.根据发动机排气模型确定不同组凸轮型线下气缸的排气特性，利用不同组凸轮型线以及对应的排气特性生成样本数据集。

示例性的，本步骤中，改变凸轮型线，即改变最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角，将上述最大升程、排气门开启角以及排气门开启持续角带入发动机排气模型中，获取该组凸轮型线下发动机排气模型的排气特性。

将上述凸轮型线与排气特性的对应关系记入数据库中，形成样本数据集。例如，一组凸轮型线包括两类凸轮的凸轮型线参数，一组凸轮型线参数为（15,204,12；18,218,16），该组凸轮型线对应的排气特性为（5180,5060,60），则将（15,204,12；18,218,16）-（5180,5060,60）作为数据单元录入数据库中，示例性的，数据集的形式可以如表1所示：

表1

示例性的，本步骤中，数据集中数据单元的个数可以根据需要设定，例如，可以随机生成200组凸轮型线参数，分别获取200组凸轮型线对应的排气特性，此时数据集包括200个数据单元。

作为一种可实施方式，本方案中，设定凸轮型线的取值范围，在取值范围内随机生成指定组数的凸轮型线，其中，设定凸轮型线的取值范围包括：排气门开启角的取值范围为活塞下止点前80°至活塞下止点前10°；排气门开启持续角的取值范围为180°至240°；排气门升程的取值范围为8mm至20mm。

示例性的，可以根据经验值设定凸轮型线的取值范围，通过取值范围对凸轮型线进行一定的约束可以保证后续训练出的凸轮型线设计模型的有效性。

S204.根据样本数据集训练凸轮型线设计模型。

示例性的，本步骤中，凸轮型线设计模型的结构与神经网络模型的结构相同，通过样本数据集训练凸轮型线设计模型的方式与训练神经网络模型的方式相同。

S205.在取值范围内，生成若干组凸轮型线，分别将每组凸轮型线作为输入，利用凸轮型线设计模型得到与每组凸轮型线对应的排气特性。

作为一种可实施方式，本步骤中，在凸轮型线的取值范围，可以根据固定的步进值依次生成若干组凸轮型线，例如，选择1°为排气门开启角变化的步进值，选择2°为排气门开启持续角变化的步进值，选择1mm为排气门升程变化的步进值。

参考表1，本步骤中，将凸轮型线作为输入（一组凸轮型线包括一类凸轮至N类凸轮的参数），通过凸轮型线设计模型得到每组凸轮型线对应的排气特性。

S206.确定凸轮型线设计模型输出的最优的排气特性

示例性的，本实施例中，最优的排气特性可以为：每个气缸的排气能量最大且排气能量不均匀度最小。

S207.根据最优的排气特性确定不同类凸轮的凸轮型线。

示例性的，本步骤中，根据最优的排气特性确定对应的不同类凸轮的凸轮型线，进而确定各凸轮的基圆半径、凸轮边缘到基圆圆心的半径。

在图4所示方案有益效果的基础上，本方案将通过发动机排气模型得到的有限数量的凸轮型线与排气特性的对应关系作为样本数据，通过样本数据训练凸轮型线设计模型，基于凸轮型线设计模型，将凸轮型线作为输入，排气特性作为输出，可以在短时间内得到大量凸轮型线与排气特性的对应关系。由于需要大量数据才能得到使各气缸泵气损失相对均衡时的近优凸轮型线，因此利用凸轮型线设计模型可以极大的缩短设计凸轮型线所需的时间。

图7是实施例中的另一种多缸发动机凸轮设计方法流程图，参考图7，作为一种可实施方案，凸轮设计方法可以为：

S301.根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类。

S302.建立发动机排气模型。

S303.根据发动机排气模型确定不同组凸轮型线下气缸的排气特性，利用不同组凸轮型线以及对应的排气特性生成样本数据集。

S304.根据样本数据集训练凸轮型线设计模型。

示例性的，本方案中，步骤S301至步骤S304的实现过程与图6所示方案中对应的内容相同。

S305.以凸轮型线设计模型作为映射关系，根据排气特性筛选规则确定最优凸轮型线。

示例性的，本步骤中，根据遗传算法确定凸轮型线取值范围内最优的凸轮型线，最优凸轮型线的求解可以利用isight、matlab等软件实现。

示例性的，本方案中，凸轮型线的取值范围与步骤S203中记载的取值范围相同。

具体的，本步骤中，排气特性筛选规则为每个气缸的排气能量最大且排气能量不均匀度最小，通过遗传算法求取最优凸轮型线时，优化问题描述为：

上述优化问题模型中，

为排气门开启角、

为排气门开启持续角、

为排气门升 程，N为凸轮种类的数量，

为排气能量向量，

为排气能量不均匀度。

示例性的，通过软件求解上述优化问题时，可以将凸轮型线设计模型表示的凸轮 型线与排气能量以及排气能量不均匀度之间的映射关系作为目标函数，进而求取在设定的 约束条件（凸轮型线的取值范围内）下最优的凸轮型线，即（

）。

示例性的，本步骤中，通过遗传算法可以在有限的循环计算次数下得到较为准确的最优凸轮型线。

本实施例中，对寻优算法的种类不做限定，可以采用与遗传算法等同的其他寻优算法计算最优的凸轮型线。

S306.将最优凸轮型线带入发动机排气模型，获取发动机排气模型输出的排气特性

示例性的，本步骤中，将最优凸轮型线带入发动机排气模型，得到最优凸轮型线下发动机排气模型的排气特性，通过上述发动机排气模型对应的排气特性反映实际发动机采用最优凸轮型线时对应的排气特性。

S307.判断发动机排气模型输出的排气特性与最优的排气特性的差值是否超过设定值，若超过设定值则重新确定凸轮型线。

示例性的，本步骤中，设定值可以为发动机排气模型输出的排气特性与最优排气特性的偏差不超过最优排气特性的5%。

判断差值是否超过设定值时，分别判断发动机排气模型排气特性中的每个排气能量与最优排气特性中对应的排气能量是否超过设定值、判断发动机排气模型排气特性中的排气能量不均匀度与最优排气特性中的排气能量不均匀度是否超过设定值。

本步骤中，若发动机排气模型的排气特性与最优排气特性的差值超过设定值，则重新执行步骤S303至S307。

具体的，若需要重新执行步骤S303至S307，则再一次执行步骤S303时，需要使当前的样本数据集的容量大于前一次执行步骤S303时生成的样本数据集的容量，例如第一次执行步骤S303时样本数据的容量为200，则下一次执行步骤S303时，样本数据的容量可以为400。

相应的，对样本数据集进行扩充后，继续执行步骤S304至S307时，利用扩充后的样本数据集重新训练凸轮型线设计模型；利用重新训练的凸轮型线设计模型重新确定最优的凸轮型线，判断重新获取的最优的凸轮型线是否满足设计需求。

在图6所示方案有益效果的基础上，本方案利用发动机排气模型对基于凸轮型线设计模型得到的凸轮型线进行校正，可以进一步提高凸轮型线设计的准确性，使得最终得到的凸轮型线应用到发动机原型机上时，发动机原型机的排气特性与理想的排气特性基本相同。

实施例三

本实施例提出一种多缸发动机，包括凸轮，在发动机总成中，同一凸轮轴上不同类凸轮的凸轮型线相异，同类凸轮的凸轮型线相同。

示例性的，本实施例中，凸轮为排气凸轮，凸轮的归类方式与实施例一中记载的内容相同。

示例性的，本实施例中，发动机可以配置多套凸轮，不同套凸轮中凸轮的数量相同，不同套凸轮的分类方式相同，不同套凸轮中同类凸轮对应的气缸相同，不同套凸轮中同类凸轮的凸轮线性相异。发动机运行时，可以通过切换不同套凸轮实现气门的升程可变。

示例性的，本实施例中，各凸轮的凸轮型线可以采用实施例一、实施例二中记载的任意一种多缸发动机凸轮设计方法设计。

示例性的，本实施例中，发动机同一凸轮轴上不同类凸轮的凸轮型线相异，发动机各气缸排气口的排气能量充足，同时各气缸在排气管中排气时所遇的阻力基本相同，发动机各气缸的燃烧状态、排气状态一致性高，发动机油耗低。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，根据气缸的管路连接方式将凸轮进行归类，设计不同类凸轮的凸轮型线相异；

在发动机总成中，一类凸轮至少包括一个凸轮，同类凸轮中包括多个凸轮时，与同类凸轮对应的气缸的管路连接方式相互对称；

相异的凸轮型线用于均衡与不同类凸轮相对应的各气缸之间的泵气损失。

2.如权利要求1所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，设计不同类凸轮的凸轮型线相异包括：

建立发动机排气模型，根据发动机排气模型确定不同组凸轮型线下气缸的排气特性；

根据排气特性确定不同类凸轮的凸轮型线；

其中，排气特性用于反映泵气损失，一组凸轮型线包括与每类凸轮对应的凸轮型线。

3.如权利要求2所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，根据排气特性确定不同类凸轮的凸轮型线包括：

设定凸轮型线的取值范围，在取值范围内生成若干组凸轮型线，利用不同组凸轮型线以及与不同组凸轮型线对应的排气特性生成样本数据集；

根据样本数据集训练凸轮型线设计模型；

以凸轮型线设计模型作为映射关系计算不同凸轮型线对应的排气特性，根据排气特性筛选规则确定最优凸轮型线。

4.如权利要求3所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，根据排气特性筛选规则确定最优凸轮型线之后还包括：

将最优凸轮型线带入发动机排气模型，获取发动机排气模型输出的排气特性；

若发动机排气模型输出的排气特性与最优的排气特性的差值超过设定值，则扩充样本数据集；

利用扩充后的样本数据集重新训练凸轮型线设计模型；

利用重新训练的凸轮型线设计模型重新确定最优凸轮型线。

5.如权利要求2所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，凸轮型线包括排气门开启角、排气门开启持续角以及排气门升程；

排气门开启角的取值范围为活塞下止点前80°至活塞下止点前10°；

排气门开启持续角的取值范围为180°至240°；

排气门升程的取值范围为8mm至20mm。

6.如权利要求3所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，排气特性包括各气缸的排气能量、各气缸之间的排气能量不均匀度，排气特性筛选规则包括：

每个排气能量最大且排气能量不均匀度最小。

7.如权利要求3所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，在设定凸轮型线的取值范围内，随机生成若干组凸轮型线；

利用不同组凸轮型线以及与不同组凸轮型线对应的排气特性生成样本数据集。

8.如权利要求3所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，凸轮型线设计模型采用神经网络模型。

9.如权利要求2所述的多缸发动机凸轮设计方法，其特征在于，建立发动机排气模型包括：

根据发动机原型机构建发动机排气模型，根据发动机原型机的试验参数标定发动机排气模型的模型参数。

10.一种多缸发动机，其特征在于，包括凸轮，在发动机总成中，不同类凸轮的凸轮型线相异，同类凸轮的凸轮型线相同；

其中，不同类凸轮对应的气缸的管路连接方式不对称，同类凸轮对应的气缸的管路连接方式相互对称；

凸轮型线采用权利要求1至9任一所述的多缸发动机凸轮设计方法设计。

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