随着近几年国际石油价格的暴涨，大部分消费者纷纷改换省油、排量小的环保型车辆。根据市场的需求特点我公司对目前的原型机进行升级优化，开发了某小排量的汽油发动机，该发动机采用新制造工艺、模块化设计、轻量化设计，具体针对凸轮型线、配气相位以及进气歧管进行了重新优化。在动力性和经济性方面具有一定优势。AVL BOOST软件在发动机概念设计阶段和性能改进阶段对基本设计参数的确定上发挥了重要的作用。本文针对广汽集团某款发动机进行建模，采用AVL BOOST软件对凸轮型线、配气相位以及进气歧管进行了重新优化。配气机构是发动机的重要组成部分，发动机的性能是否优越，常常与其配气机构的设计是否合理有关。传统发动机的配气相位通常只是相对狭小的工况范围内的优化，且在发动机的工作过程中固定不变，难以兼顾不同工况对配气性能的要求。为了获得更好的发动机性能，应当使配气相位随着工况的变化而变化。利用进气歧管动态效应也是提高发动机性能的有效措施之一。因此，为了使发动机在较宽的转速范围内具有良好的动力性能，现在越来越多的汽油发动机采用了可变进气系统与可变配气正时系统。针对原发动机的特点，选择合理的缸内燃烧、传热及气体交换模型，基于BOOST建立了发动机性能数值模拟模型。在所建模型的基础上，对VVT发动机在不同工况、不同气门参数条件下进行工作过程模拟，同时对发动机在不同工况下的控制策略进行了研究。同时分析了不同工况下进排气门正时、气门升程及进气系统对发动机性能的影响。讨论了气门正时中排气门打开时刻、进气门关闭时刻、气门重叠角，气门升程和进气系统参数变化对发动机性能的影响。通过数值模拟，得到可切换凸轮VVT机构高低速凸轮下的最优气门正时。利用一维发动机流动过程仿真软件BOOST建立计算模型，对其进行可变进气歧管优化计算，并在此基础上探讨了采用可变配气正时系统进一步提高该款发动机性能的可行性。主要研究内容有：1）对一款电喷汽油机流动过程进行模拟计算分析，并与试验值进行比较，验证了模型的正确性。2）为了进一步提高发动机的性能，利用商业软件BOOST，在该发动机的基础上建立了可变进气系统计算模型，运用进气系统内的气体动态效应理论，通过对进气系统内气体的流动特性的研究进行了结构优化设计，提出优化方案。最后确定了针对该款发动机的可变进气歧管结构优化方案，为该发动机的改型设计指明了方向。3）同时，还探讨了采用可变配气正时系统进一步提高该款发动机性能的可行性，并对采用可变配气正时系统后的流动特性进行了分析研究，利用EXCITE TD建立配气机构动力学模型，对所设计的凸轮型线进行了动力学分析。进而实现可变配气方案提供了设计依据。