近几年随家庭轿车普及、石油短缺、环境恶化,排气涡轮增压越来越广泛地应用于汽油机,实现了车用汽油机小型化和节能减排。涡轮增压器与汽油机的匹配影响整机性能。本文采用数值模拟和试验研究了JH4GDI缸内直喷汽油机和涡轮增压器的匹配,以满足城市SUV性能要求。基于汽油机性能参数热力学原理,进行了增压器选型,计算了压气机、涡轮机性能参数和几何参数,进而选择两组相近参数的带排气旁通阀的涡轮增压器。建立汽油机与涡轮增压器工作过程数学模型,计算得出并比较匹配两种涡轮增压器规格和两种排气歧管结构的内燃机性能曲线,进而确定适合的涡轮增压器和排气歧管结构。其中,排气歧管计算涉及稳态和瞬态工况。将计算所选的涡轮增压器与汽油机匹配,建立汽油机性能试验台架,测试汽油机匹配计算所选涡轮增压器后的性能,试验在外特性和部分负荷特性工况下进行;比较计算和试验数据,验证所选涡轮增压器和发动机的匹配效果,试验与仿真结果一致,达到了汽油机设计要求。