搭建GT-power发动机模型，验证模型准确性。 建立Simulink与GT-power联合仿真电复合涡轮增压发动机模型，在此基础上制定的工况识别系统和旁通阀开闭控制策略，计算结果表明，使用电动复合涡轮增压系统的发动机在低速区，发动机进气流最有较大幅度的增加，并且提高输出扭矩，达到设计目标值。 电动机可用于响应加速要求，减小涡轮迟滞现象。

由于制造误差和工作磨损等因素会造成涡轮叶轮存在失谐，为了在设计中减低叶轮对随机失谐的敏感性。本文以某型号涡轮增压器涡轮叶轮为研究对象，使用CMM缩减模型和加速MonteCarlo模拟，对使用三种有意失谐方案设计的涡轮随机失谐的敏感性进行了分析。 研究表明，方案I的叶轮强迫振动敏感性曲线仍然具有峰值的特征，峰值对应的失谐标准差值比谐调叶轮的略有减低。 方案II的叶轮强迫振动敏感性曲线的响应峰值不再明显，最大响应时的幅值放大系数相比谐调叶轮由1. 86 降到了1. 58。 方案III的叶轮强迫振动敏感性曲线上的响应峰值有较大下降，最大响应幅值放大系数为1. 49, 微小失谐时响应值较低，对失谐不敏感。

轨压的调节是柴油机电控高压共轨燃油喷射系统的一个极关键技术。 本文总结了目前共轨系统常用的轨压调节阀及其优缺点，在此基础上提出了一种新型的反馈式轨压调节阀，并详细地介绍了其工作原理。 采用AMESim分别建立了带有传统的电液比例进油节流阀和带有新观轨压调节阀的共轨系统仿真模型，通过仿真对比分析了带有电液比例进油节流阀和新型轨压调节阀的共轨系统在稳定工况及瞬态工况时的轨压波动情况（轨压调节效果）。 结果表明，带有新型轨压调节阀的共轨系统无论是在稳定工况还是瞬态工况，其响应速度和轨压稳定效果都优千传统的带有电液比例进油节流阀的共轨系统。

在摆动摩擦副试验台上进行了连杆小头轴承典型工况下的台架模拟试验。 试验表明，待续加载的摩擦温升要显著高于间歇加载的情况。 不同的加载方式及润滑状态下测试轴承温度场分布具有明显差别。 在供油状态及不同转动频率下，间歇加载多级载荷工况的摩擦温升受载荷的影响较小，而持续加载时的摩擦温升受载荷的影响波动较大。 衬套松动扭矩及拔出拉力测试表明，经过台架试验后的轴承衬套松动扭矩及拔出拉力都显著低于未做试验的试件，并且与试验工况有很大关系。 磨损表面形貌及能谱分析表明，在不同的润滑条件和加载方式下，活塞销表面转移的衬套材料分布有很大差别，衬套磨损表面形貌有很大差异。

建立了织构化缸套－活塞环润滑模型，根据活塞环行程不同位置的差异性润滑需求，进行缸套分区织构的研究，确定了分区差异织构的设计思路，即在低速重载的着火上止点附近，以提高油膜厚度减小微凸体摩擦为设计目标，而在高速轻载的行程中部区域，则以降低摩擦功耗为设计目标。 计算结果表明在缸套上止点附近加工面积占有率为10%的微凹坑，而在行程中部区域加工面积占有率为5%的微凹坑，可以在整个工作循环内获得较好的润滑减摩效果。

基于一台点燃式双燃料-双喷射发动机，对不同喷射模式及不同燃料比例进行了试验研究。与进气道结合缸内直喷系统相比，采用缸内双直喷射能够明显提升发动机动力性及经济性。随直喷乙醇比例增加，不同喷射模式下BMEP均有所上升；定量分析爆震频次，受热力学及缸内冷却综合影响，双直喷模式具有更强爆震倾向。双直喷模式下，不同喷射时刻形成不同燃料分层混合气导致不同热效率；汽油喷射时刻固定，随乙醇喷射时刻推迟，爆震频次呈现先增强后减弱趋势。

本文基于三维计算流体力学软件CONVERGE，通过数值模拟的 方法，研究了PODE／汽油双燃料HPCC燃 烧方式在中高负荷下的燃烧特性和排放特性，并与柴油／汽油双燃料HPCC燃烧进行对比分析。 研究结果表明， 50 mg中等负荷工况下，在保证燃烧相位相同时，PODE／汽油相比柴油／汽油HPCC缸内初始放热位置分布更广泛，且分布在当量比更低的区域。 80mg大负荷工况下，直喷燃料热值比例相同时，PODE／汽油HPCC燃烧的 初始放热同样集中在更低当量比区域，但因喷油持续期更长，因此后续仍存在小部分离当量比区域放热。 中高负荷工况下PODE代替柴油作为HPCC 直喷燃料可在降低压升率的同时提高IMFP，减少soot、CO及HC排放。

基于预燃烧加热式定容燃烧弹开展了模拟一款压缩比为14.25的柴油机在0m,3000 m和4500m海拔条件下的喷雾和着火特性变化规律的可视化试验，使用高速背光成像技术和宽带通化学发光技术分别获得了喷雾和着火图像，研究了海拔和撞壁距离对撞壁喷雾着火过程的影响．结果表明，海拔从0m升高到4500 m，液相贯穿 距最太值不太于37mm，均小于本文所有试验条件中的撞壁距离，掖相喷雾不与撞壁平板接触。 撞壁距离为 57mm时，海拔从0m升高到4500 m，撞壁着火延迟从0.52ms增大到0.9ms，撞壁着火位置从16.5mm增大到 20.1mm，体现了离海拔对撞壁着火特性的抑制作用。撞壁效应对Arrhenius公式中的参数影响很小，因此对着火延迟的影响不明显，但是会显著影响混合气的空间分布。

汽油压燃（GCI)发动机由于其较高的热效率及较低的排放受到越来越多的关注，但使用低十六烧值的纯汽油存在低载荷时着火困难、高载荷时暴压太高的问题。为此，本文将高十六烧值的加氢催化生物柴油按照不同比例掺混到95#汽油中，并在一台重型柴油机中试验研究不同掺混比例对发动机燃烧与排放特性的影响。 结果表明，随着加氢催化生物柴油掺混比例的减少，掺混燃料的着火性能显著降低，可以获得较长的滞燃期、较短的燃烧 持续期． 较短的燃烧持续期可以增加燃烧的等容度，提高热效率；但另一方面也导致较高的燃烧暴压，不利于向高载荷的进一步拓展． 同时，不同活性燃料的掺混比例应与喷射时刻匹配才能获得较为合适的燃烧相位，进而更好的发动机性能． 在排放方面，掺混燃料较柴油在降低碳烟排放方面有着巨大的潜力，随着生物柴油掺混比例的降低，碳烟排放大幅度降低。 另外，掺混燃料在中高载荷、较早喷射时刻工况下表现出较好的一氧化碳及未燃碳氢排放。 对于氮氧化物，掺混燃料由于较高的预混合燃烧比例，使得其氮氧化物排放高于柴油的结果。 但如果使用废气再循环，也可以校好地控制掺混燃料的氮氧化物排放。

发动机全可变配气技术可以实现气阀开启相位、气阀关闭相位以及气阀升程全可变，提高发动机的功率、扭矩以及燃油效率。 本文优化设计了一种电液全可变配气执行器，在保留原柴油机气阀和气阀弹簧的基础上，驱动气阀实现配气参数全可变可调。 通过分析系统原理，建立系统的数学模型。 基于Simulink平台搭建仿真模型并进行仿真实验，实现气阀开启相位、关闭相位以及气阀升程的全可变控制，为柴油机全可变配气技术的试验提供基础。