增压技术是内燃机发展的第二个里程碑,其功用从高原功率补偿发展到了对发动机性能的全面提升,并且向着以涡轮输出功率为表征的复合增压方向发展。增压技术已经成为发动机技术密不可分的一部分,对内燃机的动力性、经济性等有着显著的影响。顺序增压系统中,切换阀是一个关键部件,对实现并联增压器的能量分配,随发动机不同工况的压比、流量调节以及全工况匹配起到关键作用。本文对增压系统切换阀在五种不同闭合时间下的冲击动态响应过程进行分析研究,并与理论解进行对比;对增压系统切换阀在不同驱动力矩、气体压力、温度下进行了有限元仿真分析,对比三种因素对增压系统切换阀的影响;选择阀板、阀轴的关键尺寸作为设计变量,以最大应力、接触面最大压力作为主要优化目标完成增压系统切换阀的多目标响应面优化。主要研究内容:（1）进行了增压系统切换阀关闭过程的瞬态动力学有限元仿真研究,得到了增压系统切换阀关闭时间为0.3 s、0.5 s、0.6 s、0.7 s、0.9 s五种工况下的接触瞬间速度与接触面应力峰值,对比理论计算结果:速度偏差在2%左右,接触面应力峰值偏差在10%以内。（2）完成了增压系统切换阀在常温工况下的4种驱动力矩与5种气体压力下稳态仿真分析、4种高温工况下的热-结构耦合仿真分析。对比仿真结果:在不同驱动力矩、气体压力、温度作用下增压系统切换阀的变形主要发生在阀板与阀轴上,其中阀板的变形部位主要集中在阀轴到接触面的过渡部位,且呈对称分布;在不同因素作用下增压系统切换阀的变形、应力、接触面压力与接触面摩擦应力的分布规律相同,且随不同因素的增大呈现逐渐增大的趋势;通过对比分析,温度是影响增压系统切换阀可靠性的最主要因素。（3）基于中心复合设计方法、克里格法,得到增压系统切换阀的15组设计变量的尺寸组合和多目标响应面优化模型;在同工况条件下,采用了多目标遗传算法（MOGA）进行求解计算,并对优化后尺寸模型分别进行仿真分析,对比原设计尺寸结果:优化后的结构尺寸可以有效降低增压系统切换阀接触面压力,显著提高使用寿命。