随着节能和减排问题的日益突出，柴油发动机逐渐成为乘用车动力总成的主要选择之一。可变截面涡轮增压技术(VGT)和废气再循环技术(EGR)作为当代乘用车柴油机的关键技术，越来越被各大企业和科研机构所重视。发动机性能循环模拟软件GT-Power，在发动机设计参数优化和性能研发方面发挥着重要的作用。为此，本文以国家高技术研究发展计划[2008AA11A116]为依托，利用与实验数据校准过的预测精度良好的GT-Power数模，对柴油机匹配VGT以及EGR技术进行仿真分析，并对其进行相互之间的优化匹配，旨在为VGT及EGR的台架标定实验寻求一种快捷方法，为实机控制策略的制定提供理论指导。本文主要研究工作和创新点如下：1)对柴油机工作过程进行数学描述，探讨了仿真计算的理论基础。建立了GT-Power仿真模型并借助实验数据，对仿真模型进行了校准验证，为后续仿真打下基础。分析了柴油机与增压器匹配的理论与评价体系，并以此指导增压器的选型匹配。通过对不同增压器匹配结果的分析，选择合适的增压器进行后续详细计算。2)从理论上分析了VGT相对于常规涡轮增压器的匹配优势。分别选择不同工况进行计算，分析不采用EGR时VGT开度对性能的影响。以外特性增压压力为目标，建立了基于VGT开度值的PID控制模型，得到各转速下的最佳VGT开度曲线。3)固定VGT开度，进行2500r/min不同负荷不同EGR率的性能仿真，分析高压EGR引入对发动机进气状况以及性能的影响，并以此提出高压EGR的引入对VGT开度的要求。在选定工况进行VGT开度和EGR率两个参数的DOE仿真，考察二者共同作用下对发动机性能的影响。通过DOE后处理工具，选择合适的优化策略，最终得到选定工况下最佳的VGT开度和EGR率。利用该方法，将寻优推广到整个柴油机运行范围，得到二者的MAP。