进入21世纪以来,我国汽车产业高速发展,形成了多品种、全系列的整车生产及配套体系,产业集中度不断提高,产品技术水平明显提升,中国已经成为世界汽车生产大国。近年来,为了满足人们对动力性和经济性的实际要求,研究人员相继在汽油机上采用一系列先进发动机技术,如可变气门正时VVT技术、可变进气歧管技术、废气涡轮增压技术、废气再循环(EGR)、汽油机缸内直喷(GDI)、均质压燃(HCCI)等。同时,随着国家节能减排政策的推动以及排放法规的日益严格,小排量增压汽油机以其燃油消耗低,污染物排放少等优点成为各大汽车集团研究的重要方向。汽油机同时采用涡轮增压技术和可变气门正时技术,能够极大地提高汽油机在全转速范围内进气效率,从而显著改善汽油机动力性和经济性。本文以湖南省科技重大专项[2014FJ1013]为依托,采用模拟和实验相结合的方法,对小排量汽油机采用涡轮增压技术进行了研究。论文主要研究的内容包括:(1)利用GT-POWER软件建立了带废气旁通阀的小排量增压汽油机仿真模型,比较不同型号增压器与发动机的匹配性能,完成增压汽油增压器的选型。利用整机台架实验数据对增压汽油机模型进行校核。(2)在已建立的可靠涡轮增压汽油机模型的基础上,分析进气歧管管长、管径对发动机性能的影响规律,进而对发动机进气歧管尺寸进行优化,确定最优的进气歧管尺寸。同时,在原汽油机上采用VVT技术,以最大扭矩为优化目标对发动机的配气正时进行优化,确定发动机外特性工况下最佳的配气正时。(3)利用已建立的增压汽油机稳态模型,以增压压力为控制目标、以废气旁通阀开度为控制量实现对增压汽油机增压压力闭环控制,确定发动机不同工况下废气旁通阀的开度。同时建立发动机瞬态仿真模型,确定瞬态工况下增压汽油机增压压力的控制策略,优化其瞬态响应性能。