随着经济的发展和进步,全世界每年的石油消耗量都在大幅上升,石油作为不可再生资源,必须采取措施避免过度使用。面对能源危机,全世界范围内都在尽可能地节约能源,保护环境。目前,汽车的石油消耗量占到总消耗量的相当大比例,越来越多地进入国内家庭,由中国引领的全世界汽车保有量也逐年剧增。因此,汽车发动机节能减排的研究势在必行。与PFI(气道喷射)发动机相比,GDI(缸内直喷汽油)发动机有高热效率低油耗、低排放等优点,是今后汽车发动机的一个重要的发展方向；涡轮增压技术具有不消耗发动机输出功率,降低油耗,成本较低等特点,因此成为目前提高内燃机动力性的有效办法。然而汽油机与柴油机在涡轮增压系统的匹配上有所不同,首先,汽油机热负荷高,易爆震,而且转速负荷的变化范围较宽；其次,由于近几年涡轮增压技术才开始应用到汽油机上,一些适用于柴油机匹配的方法在参数设定和经验公式的选择等方面都需要经过调整方能应用于汽油机中。为此,本文以国家“863”计划项目—“轿车直喷汽油机开发”作为项目依托,对直喷汽油机的涡轮增压系统进行了匹配研究,具体研究工作包括以下几方面：1.针对直喷汽油机涡轮增压器的构造和工作原理,对其进排气过程及废气涡轮增压器匹配的方法进行了研究,结合直喷汽油机的工作特点确定了涡轮增压系统与直喷汽油机的匹配方法。2.利用内燃机各个部件的热力学模型公式分别对影响直喷汽油机中每个部件工作特性的参数进行了计算,其中包括压气机和涡轮特性曲线中重要参数的计算,发动机缸内气体交换的热力学计算,进排气管的热力学计算等,最后确定了适合直喷汽油机的重要参数。3.利用一维数值模拟软件AVL-Boost对涡轮增压直喷汽油机进行了一维整机建模,将计算出的发动机每个部件的参数运用到模型中,通过模拟计算与发动机台架外特性试验结果对比,验证了模型的正确性。4.通过建立的一维整机模型对直喷汽油机耗气特性的计算和压气机、涡轮的特性曲线叠加分析的方法对涡轮增压系统进行匹配研究,结果显示发动机在模拟匹配工况点(2500r/min-4000r/min)处大负荷的情况下能够保持在涡轮增压器的高效区间,说明涡轮增压系统能够改善直喷汽油机的动力性,直喷汽油机与涡轮增压系统匹配良好。5.在直喷汽油机台架上对匹配工况点处进行大负荷试验,得出了该负荷下进排气压力、温度等数据结果,与模拟匹配计算值相比误差在5%以内。证明本文研究的涡轮增压系统匹配方法能够满足直喷汽油机的匹配要求。