为了满足日益严苛的排放法规，电控排气再循环（EGR）技术已成为现代柴油机降低氮氧化物（NOx）排放的必备技术。针对电控EGR系统的功用和要求，分析了EGR控制策略，利用NI软硬件设计了基于EGR开度MAP的前馈控制与基于空气流量传感器（AFS）新鲜空气量的自适应PID反馈控制相结合的EGR控制系统，将EGR控制系统集成到实验室自主开发的LabECURCP平台进行基本控制MAP的标定和控制策略的验证。试验结果表明：控制策略能够准确控制EGR阀开度，实现对柴油机各工况下新鲜空气量精确控制，有效保证了控制的快速性和准确性；无需求取EGR率，避免了测量再循环排气量，减少了标定量。

齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性变形及热变形等因素的影响，在啮合过程中不可避免地会产生冲击、振动和偏载，从而导致齿轮早期失效的概率增大。生产实践和理论研究表明，仅仅依靠提高齿轮的制造和安装精度来满足日益增长的对齿轮的高性能要求是远远不够的，而且会大大增加齿轮传动的制造成本。对渐开线圆柱齿轮的齿廓和齿向进行适当的修形，对改善其运转性能、提高其承载能力、延长其使用寿命有着明显的效果。

本文介绍一种基于霍耳效应的可编程多物理量测量模块，在发动机控制中能够完成对发动机转速信号、供油量齿杆位移、踏板旋转角度等物理量进行测试。

低速二冲程船用柴油机中的燃烧具有大空间和大时间尺度的特点，降低燃烧室内局部燃烧高温是降低NOX排放的最有效措施之一。EGR（废气再循环）和HAM（进气加湿）可改变进气中N2、02、CO2和水蒸气的比例，通过稀释效应和热效应降低缸内燃烧温度进而降低NOx排放。本文采用多维数值模拟方法定量地研究了进气组分的稀释效应和热效应对低速二冲程船机燃烧排放的影响。研究表明，氧浓度的降低（稀释效应），使得燃烧速率降低，燃烧持续期增加，因此会导致油耗恶化；在定氧浓度前提下，增加缸内工质的比热容（热效应），通过降低缸内燃烧温度降低了N0x排放，另外降低缸内燃烧温度减小了传热损失，改善了经济性。氧浓度较低时，NOx的排放对喷油时刻不敏感，在保证爆发压力在规定范围内提前喷油，来解决NOx-ISFC的折衷关系。进气组分的稀释效应和热效应对NOx排放的生成起主导作用，其中EGR系统中稀释效应占主导作用，而HAN系统中热效应占主导作用。

为了对柴油机燃用FT柴油的燃烧波动特性进行分析，本文在增压中冷直喷柴油机上进行了FT柴油和0#柴油的外特性工况对比试验研究。研究表明，与0#柴油相比，FT柴油的燃烧开始较早，燃烧压力峰值较低，压力波动幅值较小。对燃烧压力进行了频谱分析，从频谱图中可以看出，两种燃料的燃烧压力波动主频率均随转速的增加而增大，且FT柴油的主频率小于0#柴油的主频率。从燃烧振动噪声源的角度考虑，FT柴油有利于降低柴油机的燃烧噪声，降低爆发冲击载荷。

柴油机排气管内的压力波动直接影响到发动机的充气效率与燃烧性能，为减少排气损失，提高涡轮增压器效率，设计了排气管压力测试方案，在不同转速与不同负荷下进行了排气管稀态压力测试与分析，并建立了四缸高压共轨柴油机仿真模型，研究了排气管结构尺寸对排气压力、涡轮效率的影响：研究结果表明：当发动机转速一定时，随着负荷的增加，波峰值增加，但波峰值所对应的曲轴转角不变：涡轮效率的波动程度随负荷的增加而增加，但涡轮的平均效率基本保持不变。在同等负荷下，随着转速的增加，压力波峰值所对应的曲轴转角位置后移，同时波峰值升高，涡轮平均效率随着转速的增加而增加：在中等转速下，随着排气总管长度的增加，平均排气压力基本不变，排气压力波动程度下降：涡轮平均效率增加而其波动程度化下降：当排气管直径略微增大时，排气压力与涡轮效率波动程度均有所下降，同时排气平均压力与涡轮平均效率略微增加但其增幅程度并不明显。

本文以H16V190系列低浓度瓦斯发电机组为主要对象，通过芦家峪静音集装箱式发电机组的设计开发及应用情况进行了详细的描述，达到大型煤矿瓦斯电站的推广及应用效果。

因船东要求更换增压器，本文为其重新设计匹配新的脉冲转换增压排气系统，并基于GT-Power软件仿真分析新旧增压排气系统的性能特性，并对比改进前后两种排气系统对柴油机性能的影响，在满足功率、油耗、排气温度及爆发压力等指标要求的前提下，对该脉冲增压排气系统进行了优化。最后装机试车，试验结果表明柴油机各项性能良好，运行稳定，没有发生喘振等不良现象。同时也验证了仿真模型的预测数据具有较高的可信度，能够为柴油机增压排气系统设计起到一定的指导意义。

为解决内燃机预混合压缩着火相位的控制难题，已提出了高压空气射流控制压缩着火的新方式。基于复合热力循环，该燃烧方式在以内燃一空气动力混合工作的复合发动机中实现。本文利用三维CFD程序耦合简化正庆烷化学反应机理，建立了复合发动机包含控制高压空气喷射的单向阀的动力缸模型，并对不同高压空气喷气持续期对缸内预混合气压缩着火工作过程进行模拟分析。研究结果表明：在相同高压喷气正时和温度下，除6℃A持续期外，不同喷气持续期对着火相位几乎没有影响；随喷气量的增加，缸内混合气前期燃烧速率加快，而除14℃A持续期外，CA50则不断提前；6℃A持续期燃烧效率最高。

以现有的TBD620单缸机试验台架为基础，结合HYDSIM、BOOST和MATLBA/SIMULINK软件，建立TBD620单缸机的共轨喷油系统HYDSIM模型，并利用SIMULINK软件建立电磁阀仿真模型，进行仿真分析，研究共轨系统重要参数对轨压波动的影响规律。然后建立缸内燃烧过程的仿真模型，结合柴油机的推进特性和负荷特性，仿真运行得到柴油机在不同负荷下的循环喷油量，并利用MATLAB绘制简单的循环喷油量MAP图，为后续的计算与研究打下了基础。