为解决日益严峻的节能和排放问题,汽油机小型化中使用增压技术来提高输出功率已成趋势,装有涡轮增压器的汽油机已成为汽车市场的主流产品。当汽车行驶在实际道路尤其是城市道路中时,瞬态过程占有很大比例。对于涡轮增压汽油机来说,由于涡轮存在迟滞现象,增压过程不能快速响应汽油机转速和负荷的变化,进而影响了汽油机瞬态特性。考虑到节气门和废气旁通阀导致发动机进气量的迟滞影响,因此研究节气门的开启速率和旁通阀的结构参数带来的进气迟滞效应对汽油机的瞬态特性影响十分必要。本文使用商业化软件GT-Power软件建立一款排量为2L的涡轮增压汽油机稳态仿真模型,并利用实际汽油机试验数据对仿真模型进行验证。利用能量平衡原理,在MATLAB/Simulink中建立了废气旁通阀控制器模型,并与GT-Power的稳态模型连接,建立汽油机瞬态仿真联合模型,完成发动机稳态仿真模型向瞬态仿真模型的转换。为了研究节气门的开启速率对发动机瞬态特性的影响,在发动机的全转速范围内,设定节气门以不同的速率开启,进行汽油机恒转速增扭矩的动态特性数值模拟。同时,对发动机性能参数的瞬态过程进行分析。分析结果表明,节气门开启速率越快,节气门造成的涡轮迟滞效应越明显,发动机的瞬态响应特性越差。利用发动机的瞬态仿真模型,进一步研究了废气旁通阀的结构参数对增压器和发动机的瞬态响应特性的影响。仿真结果表明,旁通阀复位弹簧的刚度对旁通阀开启速率和波动幅度有较大影响,弹簧的预紧力主要影响旁通阀的开启时刻和开度大小,系统阻尼主要影响发动机扭矩的波动,尤其在发动机中等转速下。经过对废气旁通阀结构参数的优化设计,仿真结果显示,当前的优化方案能有效改善发动机的瞬态响应特性。