风扇和发动机刚性连接，收获机械作业时发动机转速高，在冷却风扇的作用下，秸杆及杂草易挡在散热器前，阻碍空气流通，导致散热性能差。若不及时清理将导致发动机水温高故障，严重时将导致发动机化瓦。为解决此类问题，开发变向风扇，通过液压系统控制冷却风扇扇叶角度的变化，使风扇在吸风及吹风间相互转换，从而有效地自动清除散热器吸附的杂物，达到散热系统自清洁的目的。

可变气门机构是优化发动机工作性能的主要手段，可变气门机构的性能直接影响了发动机的性能上限和高效工况区间。本文对一种凸轮驱动式液压全可变气门机构（CD-HFVVS）在AMESim平台进行了一维建模，并进行了模型校正。对机构性能进行了仿真，研究了发动机转速、油温对液压机构性能的影响，并对液压系统存在的气门落冲击问题

为了深入了解海拔高度对小排量卧式柴油机综合性能的影响，以一款卧式两缸增压中冷柴油机为试验对象，采用大气模拟综合测控系统模拟不同海拔高度下的大气压力，对柴油机的动力性、经济性进行了专题试验研究。试验结果表明：动力性、经济性随着海拔高度的增加而下降。在低转速时，海拔高度对动力性、经济性的影响程度比在高转速时的影响程度大。在外特性怠速工况点，海拔高度从2000米上升到4000米，转矩、功率下降率比0米上升到2000米分别增加了49%，49.6%；在外特性最大转矩工况点，海拔高度从2000米上升到4000米，最大转矩下降率比0米到2000米增加了9.7%；在外特性标定功率工况点，海拔高度从2000米上升到4000米，标定功率下降率比0米到2000米增加了10.7%。

在活塞有限元分析中，仿其结果准确性一直是活墨结构设计、强度分析的重要前提。仿真计算结果是否需确，主要取决于是否建立与实际相符的计算仿真模型。为进一步探究活塞建模方法对有限元分析结果的影响，提升活塞有限元分析的准确性，基于一款非道路染油机活塞温度场试验及实测缸内压力数据，对活塞镶圈与活塞体耦合关系、活塞约束方式对活塞结构强度的影响关系以及活塞内冷油道多相流模型和压力速度耦合算法对内冷油腔传热影响进行探究。采用摩擦、不分离、等参三种方式建立了铸铁镶圈与活塞的耦合关系模型，进行活塞温度场、热应力、耦合应力应变分析；采用活塞销约束、半连杆约束、全连杆约束三种活塞约束方式建立仿真模型，进行活塞销、活塞体耦合应变分析；采用VOF与CLSVOF两种多相流模型以及SIMPLEC与 PISO两种压力速度耦合算法对内冷油道振荡传热进行探究。研究结果表明，活塞镶圈的三种建模方法对活塞温度场分布影响均较小，其中摩擦模型活塞热应力、耦合应力分布情况与其他两个模型不相近；不分离模型跟等参模型的活塞的温度场、热应力、热应变、耦合应力、耦合应变分布情况几乎一致。三种活塞约束方式中，采用半连杆约束模型与全连杆约束模型计算出的耦合应力情况基本一致，都在活塞销孔上侧边缘出现应力集中现象，并且约束的位置对活塞整体耦合应变会有较为明显的影响。从内冷油腔仿真计算结果可知，两种多相流模型中，相对VOF，CLSVOF模型计算结果周期间变化更小，结果更稳定；在压力速度耦合算法中，相对于SIMPLEC算法，采用PISO算法进行速度压力耦合，计算出的流动换热结果精度更高，收敛速度和达到计算稳定的速度更快，模拟所得流动传热情况更接近实际。

发动机的零部件种类繁多、结构复杂、装配工艺工序多样，为保证发动机的装配质量，需要对发动机的外观装配质量以及零件、整机的功能进行测试验证。为对装配活动中存在的潜在过程变异和质量损失进行正确、合理的预则和评估，本文基于计算机语言的便捷性以及大数据的优势，介绍了智能质量控制方法在发动机装配及冷测试过程各个环节中的应用与探索。

冷测试是一种通过电动机倒拖发动机模拟发动机实际工作过程，对进气压力、排气压力、扭矩和机油压力等性能指标进行测试，从而检测发动机的整机装配质量的检测方法。本文阐述了冷测试系统的测试原理，研究了发动机进排气测试、油压测试、NVH测试等过程中的故障图谱曲线并分析了故障发生的原因，为动力总成装配的质量控制提供了理论依据。

柴油机高压共轨燃油系统喷油器油嘴在工作中具有承担燃气热负荷和冷却高压燃油的综合作用，在实际使用中经常发生故障，油嘴球头温度是故障分析的一个重要因素。本文提出了一种共轨喷油器油嘴球头温度实时测试方法，改制一个普通共轨喷油器体、过渡块、油嘴针阅体，形成一个贯通的引线通道，传感器导线可通过喷油器总成内部的通道引出燃烧室。对改制喷油器进行15min喷油器性能台架试验和12h可靠性喷油器台架试验测试，喷油器都可正常工作，未发现功能和性能问题。使用改制喷油器成功测试出发动机正常工作时油嘴球头的实时温度，分别得到怠速、低速大负荷、扭矩点、功率点工况下油嘴球头的稳态温度。

通过仿真模拟对某航空活塞二冲程汽油机排气谐振系统特性进行了研究。用GT-Power软件建立了该汽油机为仿真模型，通过试验数据验证了模型的正确性，分析了二冲程汽油机排气压力波动的成因及其对发动机换气过程的影响，并对不同排气管形式以及不同转速下的排气压力波动进行了仿真。结果表明：合理的排气管结构可以使排气能量得到充分利用，对换气品质、工作过程有积极影响；排气管形式对排气谱振有较大影响，在无膨胀管或无渐缩管的情况下，发动机均不能形成理想的压力波动形式；发动机在不同转速下对排气系统有不同的匹配要求。

现代大型低速柴油机大多采用液压驱动配气机构，本文通过研究低速机和液压配气机构的原理和工作过程，建立具有液压驱动配气机构的低速机仿真模型，在7G80ME低速机稳态模型的基础上，研究了不同的排气正时对柴油机各性能参数的影响，如缸内工质质量、输出功率、最高爆发压力、扫气效率、充气系数等。结果表明，在选择和优化低速柴油机排气正时时，以爆发压力为限制条件，以动力性为目标时可选择输出功率较大的排气正时，以排放性为目标时可选择扫气效率较大时的排气正时，也可选择适当的排气正时，使得柴油机获得良好的综合性能。

本文基于GT-Power的一维流动仿真研究了二冲程发动机排气系统谱振谱振状态对发动机换气效果及性能的影响规律。结果表明，排气系统谱振状态取决于发动机转速和排气管长度；谐振状态对后平均背压和捕获率有显著影响，但规律并不单调；捕获率与后平均背压有线性回归关系，回归方程为y=0.37x+0.22合理的排气谱振通过提高后平均背压达到提高捕获率的效果。对本文研究的发动机，振动周期数m=3是最优值。