活塞敲击是柴油机主要的振动和噪声源，其主要原因是活塞在其与缸套的间隙中做横向和偏摆的二阶运动，研究活塞设计参数对活塞二阶运动的影响，优化活塞动力学特性，对于发动机减振降噪有重要意义。以某型非道路四缸高压共轨柴油机为研究对象，建立了活塞动力学计算模型以及发动机多体动力学计算模型，通过对机体和曲轴的模态试验，验证了有限元模型的准确性；选择活塞销偏置量、活塞裙部中凸点位置、配缸间隙作为影响因素，基于正交设计方法，系统进行了活塞主要设计参数对活塞二阶运动以及发动机振动与噪声特性的影响。研究结果表明：在设计方案选取范围内，影响活塞倾斜角的主要因素是活塞销负偏置量；影响活塞径向位移最大的因素是活塞裙部中凸点高度；而影响活塞敲击能量、活塞敲击力、活塞所受扭矩以及摩擦平均有效压力最大的因素是活塞配缸间隙。活塞销偏置对发动机机体、齿轮室壳、油底壳振动影响最大。活塞销偏置对发动机机体、齿轮室壳、油底壳噪声影响最大。

电液无凸轮可变配气技术可以实现柴油机全工况下的全可变配气控制，对柴油机性能提升有显著效果。本 文以电液无凸轮全可变配气测控试验台为对象，基于LabVIEW开展测控系统软件设计，包括：数据采集模块、数据处理模块、PID控制模块、通信模块等，并进行试验测试。试验结果表明，测控系统能在多周期内快速使配气参数稳定在理想值，其中气阀相位偏差1.5°之内，气阀升程偏差0.2mm之内，满足电液无凸轮配气控制试验台的控制要求。

在自行建立的火焰进气预热塞试验台上，研究了不同空气流速、通电电压、安装角度下火焰进气预热塞的工作特性，测量了火焰塞最低着火点、混合气温度的变化规律，分析了火焰预热塞最佳工作性能时的工作条件。结果表明：火焰塞的最佳工作条件依次为：风速5.9m/s，电压24V，安装角度90度。

为了满足日益严格的排放法规要求，氧传感器能否精确反馈空燃比显得尤为重要，而氧传感器温度的波动 直接影响到所反馈空燃比的大小，因此对氧传感器的温度进行控制，使其温度稳定在一个固定值是重中之重。本文结合PID控制原理，设计了一套氧传感器温度闭环控制策略，并在一台大功率气体机上对其实际控制性能进行了试验，试验结果表明本文所设计的控制策略具有良好的实际控制效果。

研究表明，喷雾雾化过程除了受空气动力因素影响外，还受到喷嘴内部流动影响，而在内部流动中，空化现象又成为影响燃油雾化的关键因素，因此，研究喷嘴内部燃油的流动有其重要性和必要性。当前国内的数值模拟研究大都在固定针阀升程条件下开展，尚未专门分析针阀运动对喷嘴空化流动特性的影响。本文通过ADINA软件建立适用于柴油机喷嘴三维流场分析的数值模型，其中多相流模型采用均质混合模型；空化模型采用ZGB模型； 湍流模型采用修正后的标准 k - ε 模型。基于此，采用动网格技术和间隙边界条件对针阀运动过程中喷嘴内部空化流动进行瞬态模拟，分析针阀的运动对喷嘴宏观流量、流量系数及其内部空化分布的影响规律。

建立CA6DL2E35E3柴油机的仿真模型，通过实验数据验证模型准确性，在此基础上在废气涡轮和压气机连接轴上耦合电机建立中置式电辅助涡轮增压系统，通过计算探讨在不同工作状态即在发动机低速大负荷时探讨中置式电辅助系统对于发动机的性能影响，和在发动机高速运行时，探讨此时电机可回收的最大能量。

针对煤油黏度高、表面张力大导致的雾化困难问题，开展低压夹气燃油系统雾化特性试验研究。首先进行夹气燃油系统的设计，包括调压块总成、夹气块总成以及其他子系统的设计。同时在MATLAB上进行喷雾图像处理程序设计，研究不同喷气脉宽、喷油压力和环境背压下喷雾贯穿距和喷雾锥角的变化。试验结果表明，自主研发设计的低压夹气燃油系统有利于改善煤油的雾化，且随着喷气脉宽和喷油压力的增大，喷雾锥角均有所增大，贯穿距随着环境背压的增大而减小。

结合高速电磁阀的工作原理，采用针对不同驱动电流强度和气隙情况下的电磁力试验数据多项式拟合的方 法，建立了高速电磁阀的数学模型。结合电控喷油器腔体的液力状态方程以及运动零部件的运动方程，应用Matlab软件的M文件，建立了电控喷油器的一维仿真模型，并验证了仿真结果的合理性和准确性。讨论了高速电磁阀开启电流、维持电流、电磁阀弹簧预压缩量及刚度对喷油速率、喷油量等喷油特性的影响规律。

空气辅助喷射装置可将一定压力的燃油空气混合气喷出，雾化效果很好。为了解不同环境背压、环境温度以及喷油脉宽对低压空气辅助喷射系统中煤油喷雾特性的影响，在定容燃烧弹实验平台上采用高速摄影系统进行了对比实验。结果表明：环境背压提高，煤油喷雾贯穿距、面积和体积均减小；环境温度对煤油喷雾特性影响比较复杂。温度较低时，随着温度升高，贯穿距、喷雾面积和体积均减小；但随着温度的进一步增加，贯穿距、喷雾面积和体积开始增大；在初始阶段喷油脉宽对贯穿距几乎无影响，但在喷射后期随着喷油脉宽的增加，贯穿距变小；另外， 随着喷油脉宽增加，煤油喷雾面积和体积均增大。

文章首先建立了涡轮增压器叶轮内部流场分析模型以及转子系统的有限元分析模型，进而应用Workbench将上述两模型连接起来建立了涡轮增压器转子系统流固耦合分析平台，然后利用此平台分别对考虑和不考虑流场作用的涡轮增压器转子系统模态进行计算，对比分析了压气机和涡轮流场压力载荷各自对转子模态振型及频率的影响。研究表明，预应力对低阶模态影响较大，对较高阶模态频率几乎没有影响，且压气机叶轮流场比涡轮叶轮流场对固有频率的影响较大。