当今,对于传统汽油发动机的性能提升,大都从三方面着手:其一,通过对燃烧系统进行优化,提高发动机的燃烧效率;其二,通过对进排气系统、配气正时系统等进行匹配设计,提高发动机在各转速下的充气效率,提高进气量;其三,通过优化附件系统、机油泵以及水泵、各摩擦副,进一步降低发动机的耗损,提高发动机的有效输出。对于不同的工程项目,根据其费用、进度以及设计边界等条件,选择合适的方法开展工作,才能满足项目的要求。本论文以公司某A00级轿车的换动项目为平台,结合国内外传统自然吸气发动机性能优化和提升的方法和现状,提出适合自己的提升方法和技术路线,并通过具体的方案实施,使得优化后的发动机达到既定的开发目标。具体开展的工作内容如下:首先,以某1.2L汽油发动机为研究对象,将市场上1.2~1.3L主流发动机的性能参数作为主要竞品,制定优化目标。利用AVL_Excite TD等软件对原机型配气机构进行运动学和动力学分析,得到进、排气凸轮型线的详细设计参数;利用AVL_Boost软件建立原机型一维性能分析模型,并通过调整使仿真数据和实测数据误差控制在3%以内;其次,对影响充气效率的主要参数进行计算和取值,比如进气歧管长度、管径和稳压腔容积,进排气凸轮升程、包角以及配气相位等;利用AVL_Boost一维性能模型进行迭代计算,将分析结果与设计目标进行对比,选定最优的组合方案。在各系统的主要设计参数确定后,各系统将会进入详细设计阶段,其中主要的工作包括:凸轮型线的设计、运动学和动力学分析以及气门活塞的间隙校核;进气、排气歧管数据的详细设计、CFD分析等。在各系统的主要参数完成详细设计之后,再利用一维AVL_Boost进行模拟分析,确保达到设计目标;最后,按照最终的定型数据进行制造工艺性评估,在满足制造工艺性之后,将会由供应商主导进行样件制作,由质量工程师负责对样件进行检验,由工艺人员负责样机装配,由试验人员负责台架测试,由设计工程师对数据进行汇总和分析,选定满足设计目标的方案。本论文所涉及的1.2L汽油机通过优化设计后,发动机的动力性和经济型得到了明显的提升,优化结果达到并超出了预期的设计目标。