随着不可再生资源的日益减少,人们提高了对能源利用率的要求。柴油机通过增压使进入气缸的充量系数提高,从而使柴油机的功率等一系列的动力性指标得到改进。提高了能源利用率,符合人们对低碳生活的要求。传统的涡轮增压系统与柴油机配器特性存在着固有矛盾,从而使柴油机产生低速工况燃油消耗率低,排放性能差及加速迟滞等问题。采用相继涡轮增压器系统可以有效地改善这些问题。通过改变增压器的增压压比以及对喷油量的优化可以使增压系统与车用柴油机在车辆运行的宽广的范围内达到更良好的匹配结果。一般相继增压系统主要采用大小相同或大小不同的两台增压器,实现两阶段的匹配。采用的阶段数越多就越能达到增压系统与柴油机的匹配性能要求,更好的解决柴油机与增压器的匹配矛盾。现阶段,采用两阶段匹配的增压系统主要选用两台大小相同或不同的增压器,这样使柴油机整体体积增加且成本也相应增加。本文使用两台大小不同的增压器实现匹配。虽然在软件上,稳态情况下柴油机运行相对良好,但是由于各个工况瞬态切换时可能出现性能问题,在此本文主要讨论切换点的优化。本文主要根据某实际课题的现有原机柴油机的结构参数、布置总图和实验结果,选用两台合适大小不同的增压器,运用GT-power软件对车用柴油机进行相继增压系统的设计与建模。并通过软件的后处理程序主要优化低工况燃油消耗率,解决与柴油机匹配流量范围不合理等问题以及切换拐点的优化探讨。同时本文还选用可变截面涡轮增压系统、可调叶片扩压器增压器增压系统、电动增压系统与原柴油机及相继增压系统进行匹配对比,还进行两阶段式相继增压系统探讨,也对原机和相继增压系统万有特性进行仿真研究,结果说明选择两段式相继增压系统方案优于原机柴油机。