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随着国内汽车市场的高速发展,汽车保有量持续增加,内燃机对环境和能源的压力日益增大。在我国,汽油机占据了机动车动力70%以上的份额,大力发展和运用汽油机节能技术对于我国现阶段的节能减排工作具有巨大的现实意义。本文拟在2.4L汽油机平台基础上正向开发1.8L汽油机,重点研究了其燃烧系统的优化设计。首先建立了1.8L汽油机的一维热力学仿真计算模型,计算了不同压缩比及进气门座直径下的发动机性能。综合考虑结构及性能影响,确定压缩比增大至10.5,进气门座直径加大1.6mm。在此基础上,设计了相应的活塞模型及六种进气道方案。为深入研究各气道方案的流通性能及气道内的流场分布,为各气道方案建立了三维稳态计算模型,着重比较了各方案的流量系数、质量流量、滚流比及流场分布,并最终优选出三种方案进入下一步的工作过程仿真计算。为进一步了解各方案缸内气流运动及燃烧情况,对各方案进行了三维瞬态模拟计算,从示功图、缸内温度、气体总质量、缸内湍动能、气道喉口处流速、缸内流场及燃烧等角度对三种方案进行了详细的对比分析,最终的结果表明,方案3具有比较明显的优势。对1.8L汽油机进行了样机试制,并完成了初步的试验验证,试验结果表明, 6000rpm标定点时,功率达到了95.28kW;最大扭矩出现在4000rpm,达到了179.86N.m。整车实际道路工况排放测试数据显示,有害污染物排放值均低于GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》所规定的国Ⅳ阶段限制。总体看来,各项数据均达到或接近于开发目标值。