对空间FFT变换原理及算法进行了详细理论分析。从系统的角度，对测试系统的硬件结构和软件结构进行设计，并结合空间变换算法，搭建了基于空间Fourier变换的近场声全息测试系统，充分发挥时域分析对噪声分析的优势，同时增加了时频域分析模块对噪声成分进一步分析。通过软件仿真的点声源及实验同步验证测试系统，结果表明：测试系统可以有效的识别出点声源的位置；同时，以音响为声源验证时，同样能识别出声源的位置。

本文以一中速船用单杠柴油机为研究对象，构建配气机构动态测试系统，进行气门运动的多参数同步直接测量，在不同转速下对其配气系统的动力学和运动学参数进行测量和分析。实验测量结果显示在配气机构工作过程中推杆和摇臂上所受到的应力小于材料许用应力极限，没有飞脱现象。气门落座基本平稳，没有反跳现象发生；系统刚度较好，在气门落座的冲击下，配气机构仍能保持稳定的工作状态。随着转速的增加气门速度和加速度均增大，气门落座迅速，没有反跳现象。结果表明此柴油机配给机构的设计符合运行要求。

介绍一种在发动机电控系统开发时直接在ECU片上产生模拟发动机转速信号的方法。选用英飞凌的TC1728作为某款四缸高压共轨柴油机的ECU进行电控系统开发，利用TC1728的片上资源，设计曲轴信号与凸轮轴信号的产生程序，使用较少的资源在片上模拟出发动机转速信号，供给ECU的开发使用。在ECU工作时钟频率为40MHz时，模拟转速信号的误差低于0.1%，能够真实模拟发动机各工况下的转速信号。

本文基于CFD方法和IBEM方法对压气机噪声进行数值计算；采用CFD方法计算压气机非定常流场，分析压气机内部流场特性及脉动压力频谱特性。提取叶轮进口截面处的流场信息；建立以转子出口为界的边界元模型，利用间接边界元方法求解在压气机入口1m处的管口辐射声场。研究结果作为离心式压气机低噪声设计和结构优化的参考。

通过数值仿真手段，对压缩比与点火能量改变时的焦炉气发动机整机性能与缸内燃烧过程进行了研究。首先利用GT-POWER和AVL FIRE软件，搭建了车用发动机的一维及三维数值仿真模型，并在三维数值仿真模型中耦合了焦炉气化学反应机理。其次，利用甲烷掺氢燃料的台架试验结果，对搭建的数值仿真模型的准确性进行了验证。最后，利用所搭建的仿真模型，对压缩比与点火能量改变时的焦炉气发动机整机性能与缸内燃烧过程进行数值仿真研究。结果表明，搭建的数值仿真模型能够较好的模拟焦炉气发动机的整机性能与缸内燃烧过程，能准确反映发动机整机性能与缸内燃烧过程随压缩比与点火能量改变时的变化规律，为焦炉气在车用发动机上的进一步应用研究奠定了基础。

通过数值仿真手段，对焦炉气发动机的排放特性进行了研究。首先，基于焦炉气化学反应机理，采用耦合计算化学反应与流动的方法，利用FIRE软件建立了焦炉气发动机模型。其次，通过甲烷的台架试验，对比缸内压力与排放结果，对搭建的数值仿真模型的准确性进行了验证。最后，利用所搭建的仿真模型，对点火提前角、过量空气系数、转速改变时焦炉气发动机的排放特性进行数值仿真研究。结果表明，搭建的数值仿真模型能够较好的模拟焦炉气发动机的缸内燃烧过程与排放特性，能准确反映焦炉气发动机排放特性随点火提前角、过量空气系数、转速改变时的变化规律，为焦炉气在车用发动机上的进一步应用研究奠定了基础。

使用高速摄影可视化方法研究了快速压缩机内异辛烷-空气混合气在压缩终点点火后的燃烧及爆震过程，分析了不同末端混合气自燃模式与发动机内的爆震形式之间的关系，研究了点火位置和热力条件对末端混合气燃烧模式的影响。结果明确了发动机的超级爆震是缸内产生爆轰的结果，点火位置对末端混合气燃烧模式的影响较弱，但混合气的能量密度对燃烧模式有重要影响。

基于焦炉气化学反应机理，利用GT-Power软件，耦合自燃模型建立发动机爆震模型，研究焦炉气发动机的爆震特性。首先，利用GT-Power 软件，搭建一维仿真模型，并耦合根据chemkin-II编写的自燃模型，建立爆震模型。其次，根据GRI-Mech3.0机理，利用敏感性分析与粒子群算法，建立焦炉气化学反应机理。最后，利用爆震仿真模型，研究了焦炉气发动机压缩比与点火提前角变化时的爆震特性。结果显示，本文建立的焦炉气发动机爆震仿真模型能够准确地预测爆震的发生，为焦炉气发动机的进一步研究奠定基础。

以6缸可调两级增压柴油机为研究对象，设计了高压涡轮旁通闭环控制系统，可根据空燃比及其变化率对旁通阀开度进行闭环控制。瞬态工况试验表明，设计的闭环控制系统和算法对于发动机动态响应性能具有明显的效果。当发动机喷油量或者转速增加时，系统判断其进入加速或加载阶段，旁通阀迅速关闭，进气压力迅速建立，减弱了涡轮增压系统的迟滞效应，当过量空气系数出现上升趋势时，旁通阀调节至初始开度，等发动机喷油量和转速都不发生变化时，系统判断发动机恢复稳态，控制进入稳态调节模式。对比其他不含动态判断的情况，各性能参数超调量明显减少，发动机响应特性明显提升。

为预测行驶工况下轻型货车发动机的燃油经济性和污染物排放特性，基于Matlab/Simulink建立车辆动力传动系统仿真平台，仿真分析行驶工况下车辆循环百公里燃油消耗量、NOx和PM排放特性以及百公里燃油消耗量、NOx和PM排放对主减速比、变速器各档传动比变化的敏感性。研究结果可为标准行驶工况下柴油车性能预测及动力传动系统的匹配优化提供参考。