涡轮增压技术是实现内燃机节能减排的重要战略举措。其中,非对称涡轮增压技术是满足内燃机更严油耗和排放法规的关键技术。研究非对称涡轮增压技术,对实现内燃机进一步节能减排和我国下一代车用内燃机的开发具有重要意义。论文结合理论、仿真和实验方法,对内燃机非对称涡轮增压技术的匹配规律、性能特点、技术改进和循环优化进行了深入研究。论文建立了非对称涡轮增压内燃机数值仿真模型并完成实验验证。仿真和实验数据相对误差在2%以内,符合研究要求。基于该模型,研究得到非对称涡轮非对称度、喉口面积和效率等关键参数对内燃机性能的定量影响规律,为实现非对称涡轮增压器与内燃机更优的匹配奠定了基础。论文探明非对称相对于对称涡轮增压技术的性能优势;同时,指明在不同废气再循环(EGR)率需求下非对称、变几何和两级涡轮增压技术策略的选择方向。研究结果表明,在内燃机全负荷工况范围内,非对称涡轮增压技术的性能均优于对称涡轮增压技术。在不同EGR率需求下,涡轮增压策略的选择不同,非对称、变几何和两级涡轮增压内燃机性能相对优势存在一个拐点。本研究中EGR率低于29%时,两级涡轮增压技术性能最优;而EGR率高于29%时,非对称涡轮增压技术性能最优。论文研究了传统非对称涡轮增压技术在EGR阀部分开启和内燃机高转速时存在的性能不足,并首次提出双旁通阀非对称涡轮增压和双EGR非对称涡轮增压两种技术解决方案。通过深入研究两种新技术关键参数的影响规律和EGR阀与废气旁通阀的控制规律,探明其最大节能潜力分别约为2.9%和2.0%。论文对传统非对称涡轮增压内燃机循环进行优化,首次提出非对称涡轮增压内燃机循环与逆勃雷登循环组成的联合循环新技术,并研究了逆勃雷登循环和联合循环关键参数的定量影响规律。研究结果表明,联合循环技术相比于传统非对称涡轮增压技术和动力涡轮技术的最大节能潜力分别约5.8%和3.7%。联合循环技术更适合内燃机低速大扭矩和节能减排的需求。