缸内直喷涡轮增压技术在汽油机上已经得到了普遍的应用。由于工作状态的差异,缸内直喷涡轮增压汽油机会表现出与自然吸气汽油机不一样的振动噪声性能。本文以某四缸四冲程缸内直喷涡轮增压汽油机为研究对象,对该新型燃烧方式下汽油机产生的燃烧噪声和结构噪声进行了深入的研究。分析和掌握了影响燃烧噪声的各种因素,在不影响发动机动力性、经济性、排放特性等性能的前提下对燃烧系统的电控参数进行了优化,有效抑制了燃烧噪声。研究和优化了多物理场耦合的汽油机结构振声特性,并对优化效果进行了试验验证。基于某缸内直喷涡轮增压汽油机,经过9点法与5点法测试声功率级试验的对比与分析,验证了国标中仅测5点布置通常比9点布置的声功率级结果高△LWA的结论,并在此基础上提出了更新的5点法替代9点法的测试计算方法。该方法在规定的适用条件下可以显著提高测试效率。率先在国内研究完成了缸内直喷涡轮增压汽油机的点火提前角、喷油相位、喷油量、油品、负荷等因素对燃烧噪声及整机辐射噪声的影响规律,证明了点火提前角与负荷对燃烧噪声影响最大,其中同工况下点火提前角的变化可造成最大3dB(A)的整机总声功率级的差异。喷油相位与喷油量对燃烧噪声也有一定的影响,油品标号对燃烧噪声影响不大,这些因素在中低转速区间影响较大,中高转速影响减小。首次研究了缸内直喷涡轮增压汽油机各个侧面的衰减曲线频谱特性及其与转速变化之间的关系,阐述了各侧面衰减曲线的差异以及衰减曲线与转速之间的非单调关系。提出了一种基于转速和侧面衰减曲线来预测不同缸压下发动机该辐射面噪声的方法。该方法避免了识别燃烧噪声与机械噪声的困难,以发动机总辐射噪声为目标来研究各变量与燃烧噪声的关系,最终实现燃烧噪声和总辐射噪声的优化。利用该方法对某缸内直喷涡轮增压汽油机燃烧噪声进行优化,取得了整机声功率级最大1.9dB(A)的降噪效果。利用多体动力学方法与多物理场耦合计算方法,对某汽油机整机主要结构件动态特性进行研究,优化其振动噪声性能,最终利用试制件开展相关试验,取得了最大1.1dB(A)的整机声功率级优化量。搜集并参考了国际上一些先进发动机主要结构件的新设计方法,利用CAE技术对某国产发动机油底壳进行了新结构设计与NVH性能评估,验证了新设计方法的先进性。