提出了一种基于时频分辨率最优化的自适应广义S变换，并通过仿真试验，比较了自适应广义S变换与短时傅里叶变换和S变换的时频分析结果，证明了自适应广义S变换具有更高的时频分辨率。对某4缸4冲程汽油机气缸盖的振动信号进行时频分析，结果表明自适应广义S变换得到的时频分布比S变换具有更高的时频分辨率，能够较为准确地分辨出气缸盖振动的主要激励源及其时频特性，研究结论可为低振动噪声内燃机改进设计提供指导。