节能减排一直以来是内燃机工作者努力的方向。EGR技术作为降低NO_X排放最有效的手段之一最早应用在柴油机上。随着能源与环境问题日益严重，EGR技术与一些先进的技术相结合逐渐被逐渐应用到汽油机上。目前，EGR在汽油机上的应用还不是很成熟。主要原因是采用EGR以后会导致发动机的性能下降，同时随着EGR率的增加，发动机的循环波动会增大。因此，有必要开展EGR对汽油机性能及循环波动影响的研究。本课题将一台化油器发动机改造成了进气道喷射发动机，在此基础上搭建了外部EGR系统，开展了EGR对进气道喷射发动机性能影响的试验研究。最后，通过模拟的方法研究了EGR对汽油机循环波动的影响及降低循环波动的方法。相对于传统的根据原发动机的试验结果制取初始MAP的方法，本文提出了一种建立数学模型用模拟的方法制取初始喷油MAP的新方法。在MATLAB/SIMULINK中搭建了Ricardo E6单缸机的平均值模型，通过模拟计算得到了发动机的初始喷油MAP。将其导入到MOTEC ECU中作为控制发动机喷油的基本喷油脉宽，起动后发现能够保证发动机的基本运行，说明用模拟的方法制取初始MAP是合理的。在此基础上以发动机的理论空燃比为目标进行了发动机的标定，从而完成了化油器发动机到进气道喷射发动机的改造。最后，在改造好的发动机上进行了不同空燃比条件下的外特性试验，得到了扭矩和功率随转速变化的曲线。在改造后的Ricardo E6进气道喷射单缸机试验台架上搭建了外部EGR系统，该系统包括EGR导管、EGR阀和EGR冷却器等。进行了不同节气门开度和EGR率条件下，发动机扭矩、功率、燃油消耗率、缸内压力和NO_X排放变化的试验研究。此外，还比较了节气门全开、不同压缩比时，平均有效压力和NO_X排放随EGR率的变化。试验结果表明，当节气门开度一定时，随着EGR率的增大，发动机的扭矩、功率和最大气缸压力逐渐下降，但是NO_X排放逐渐降低。另一方面，压缩比和EGR相结合可以达到发动机性能和NO_X排放之间的平衡。循环波动在很大程度上限制汽油机的运转工况，尤其是在高EGR稀释的情况下，因此有必要研究EGR对汽油机循环波动的影响。本文通过FIRE软件进行了EGR对汽油机循环波动影响的模拟研究，考虑了EGR情况下循环波动的影响因素，此外还讨论了降低循环波动的方法。首先用AVL-BOOST软件建立了Ricardo E6单缸机的模型，通过试验验证，发现模型具有较高的准确性，然后利用该模型仿真得出了FIRE三维模拟所需要的初始条件和边界条件。利用UG软件建立了带有进气道、燃烧室和排气道的三维实体模型，将该模型导入到FIRE中进行了动网格的划分，然后进行了不同EGR率、压缩比和增压压力条件下的燃烧模拟计算。模拟结果发现，随着EGR率的增加，循环波动逐渐增大，但是通过提高压缩比和进气压力的方法可以降低循环波动。