石油是一种不可再生的化石能源，随着世界经济的飞速发展，汽车产量和保有量的迅速增加，对石油需求的压力也日渐增大，石油资源的紧张也在一定程度上限制了汽车工业的发展。我国汽车产量及保有量呈逐年上升趋势，对石油资源的需求也与日俱增，与此同时环境问题也刻不容缓，如何实现更清洁、更高效的燃烧成为世界各大汽车厂商面临的主要问题，因此革新、提高和普及内燃机先进技术成为汽车产业发展的重中之重。直喷汽油机在燃油经济性方面比传统汽油机有较大的提升，但是面对日趋严格的排放法规，较高的NO_X排放制约了直喷汽油机的发展。废气再循化技术能够有效的控制发动机的NO_X排放，并能在中小负荷下进一步提升直喷汽油机燃油经济性方面的优势，越来越受到人们的关注。本文以一台直列四缸直喷增压汽油机为实验机，搭建了实验平台。在综合了各种方案的前提下，在实验平台上搭建了EGR系统，选择涡后—压前的低压EGR连接方案，采用截止阀实现EGR率的可调，使用管壳式换热器作为EGR冷却器，利用CO2示踪法来计算EGR率。试验中对点火正时、转速、负荷（喷射脉宽）、空燃比和EGR率等边界条件进行调节，探索不同情况下EGR对直喷汽油机性能及排放的影响规律。通过分析试验结果本文总结出如下结论：1.在直喷汽油机上引入EGR后，动力性有所提升，总体上可以提高扭矩6.3%，这主要是因为EGR增加了进气量，减少了一部分进气损失。在小负荷下平均可以提高发动机输出扭矩6.7%，在中等负荷下平均可以提升扭矩6.0%。不同空燃比下EGR对扭矩的提升也有区别，过量空气系数为1.0时平均提升扭矩7.8%，而在1.1时对动力性的提升相对不明显，平均只有4.9%。2. EGR对直喷汽油机的燃油经济性有所提高，这与其对动力性的提高是相对应的，总体上可降低燃油消耗率5.0%。在小负荷和中等负荷下EGR对经济性的影响大致相同，但是在不同空燃比下呈现出不同的趋势，在过量空气系数为1.0时平均可以降低燃油消耗率5.2%，而在1.1时平均为4.7%。3.从扭矩和燃油经济性上考虑，随着EGR率的增加，最佳的点火正时逐渐提前，这是因为废气稀释了混合气，导致混合气燃烧速度减缓，需要更早的点火正时，在匹配了最佳点火正时后，EGR仍能提高发动机的动力性和燃油经济性，扭矩平均提升4.5%，燃油消耗率平均降低4.2%。4.引入EGR后对直喷汽油机的NO_X排放的抑制作用明显，在试验中所有工况下最大的EGR率能够平均降低NO_X排放82.3%，工况为2500r/min、7ms喷射脉宽、过量空气系数1.0时对NO_X排放的抑制作用最为明显，可达91.3%。5. HC排放会随着EGR率的升高而增加，但是在理论混合气时升高的并不明显，各工况下平均升高15.7%；而在过量空气系数为1.1时HC排放随着EGR率的增加会明显升高，平均升高92.8%，在稀混合气、大EGR率、点火正时十分靠前时会引起明显的燃烧恶化，导致大量未燃HC的排出。6.直喷汽油机引入EGR后几乎不对CO的排放造成影响，试验中CO排放的变化只和过量空气系数有直接关系，稀混合气时CO排放低。总的来说，直喷汽油机加装EGR系统之后，在动力性和经济性方面都有一定的提升，在HC排放升高不多的情况下可以对NO_X排放实现有效的控制。面对越来越严重的能源危机和环境问题，EGR技术在直喷汽油机上具有很大的应用前景。