近年来,随着环境和能源问题的日益突出,节能减排成为当下时代的焦点,降低汽车燃油消耗、提高汽车发动机热效率成为各大汽车厂商追求的目标。大量的研究结果表明,气缸内的空气燃料混合物是否完全燃烧对发动机的热效率具有决定性的影响。因此,提高发动机气缸内空气燃料混合物的燃烧质量是提高发动机热效率的主要途径。而发动机进气道是发动机进气系统中重要的组成部分,其设计直接影响发动机的进气充量和可燃混合气的混合状况,进气道性能的好坏将影响缸内火焰燃烧的传播和油气混合气的形成。因此,一款优秀的发动机进气道设计将有效的提高发动机的燃油经济性。主要研究内容如下:基于CFD建立某汽油机进气道有限元模型并通过气道稳流试验,验证了所建立的三维稳态计算模型的准确性以及气道评价参数之间的关系。同时通过部分负荷试验,验证滚流比对燃油经济性的影响。结果表明,通过CFD数值模拟方法对发动机进气道进行仿真计算,所建立的三维稳态计算模型能够较准确的模拟进气道的流量系数和滚流比,其仿真结果为发动机进气道的优化设计提供了依据;滚流比的提高能够改善发动机的燃油经济性,但同时也会对流量系数产生一定的影响。基于CFD分析了影响气道缸内流动的几何参数。其中,气道中心线偏转角α影响着气流进入气缸后在缸内的湍动能大小,随着气道中心线偏转角α变大,由于导向作用,增加了气门盘处流向排气门方向的气流,从而增加滚流强度;喉口下压角β能够减少气流在喉口处的动量损失,提高流通性能,但也会使气流在喉口与燃烧室之间的切向段导向能力减弱,使进气气流在缸壁处发生“撞壁现象”。气道中心线偏转角和喉口下压角β的选择对进入缸体内气体的流动状态影响较大,故本文主要对气道中心线偏转角α与喉口下压角β进行优化。在所建立的三维稳态计算模型中,通过对气道中心线偏转角与喉口下压角的优化发现规律,在一定范围内,气道中心线偏转角与滚流比呈正相关关系;喉口下压角与滚流比呈负相关关系。在改变某一参数以提高滚流比的同时,流量系数会相应的下降,从而影响进气充量,降低发动机功率输出。本文研究目标基于EMO优化进气道几何参数,对二者参数同时进行改进设计,在提升滚流比的同时,使流量系数下降尽可能减小甚至不变。采用最优拉丁超立方抽样(OLHS)和响应面法(RSM)拟合出发动机进气道的近似模型,应用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对气道中心线倾斜角和喉口下压角进行优化,通过比较流量系数、滚流比等参数确定优化设计方案。研究结果表明:优化后的进气道模型能够在保证流量系数不变的情况下一定程度上提高滚流比,最终获得了提升气道滚流比的优化设计结果,其优化结果为发动机改善燃油经济性提供了一定的思路。