涡轮增压直喷式汽油机是近年来国外内燃机研究与开发的热点。它可有效改善汽油机的燃油经济性、降低排放、提高汽车操纵性能,因而,公司欲在2.0L自然吸气PFI原型汽油机基础上研发一款1.8L的涡轮增压GDI汽油机。然而,随着该技术的应用,发动机热负荷明显增加,严重地限制了发动机的进一步强化。因此,研究发动机高温零部件温度场的分布及变化规律,对于采取相应措施降低发动机热负荷具有十分重要的意义。本文首先进行了原型汽油机热负荷测量试验,主要对发动机缸套、缸盖和活塞的关键部位进行了温度测量,并对试验结果和热负荷性能做出初步分析和评价。在试验过程中还分析了不同冷却液温度对发动机热负荷的影响。然后应用三维CAD软件PRO/E建立发动机的几何模型,采用前处理软件Hypermesh对几何模型进行网格划分,再应用大型FEA软件ABAQUS对缸体和缸盖进行模拟计算,得到缸体和缸盖的温度场,同时将计算结果与试验结果进行了对比分析。结果表明,计算结果与试验结果基本吻合,从而验证了模型的有效性。最后对增压GDI机型进行有限元仿真分析,发现缸体两缸中间一环上止点部位温度过高。根据计算结果对机体结构进行了优化,提出了在缸体两缸之间打斜水孔降低温度的改进方案。