为降低增压器支架在发动机使用过程中断裂的风险，在支架设计验证流程中采用有限元分析软件进行预应力模态分析，并对比LMS设备测频结果，对满足设计要求的支架成品进行100小时振动试验，初步建立了增压器支架振动耐久设计验证流程。

通过对吸沙船用柴油机活塞销的材料分析、理论强度计算和有限元分析，阐述了吸沙船用柴油机活塞销开裂问题。并分析换用材料、增加壁厚对强度的影响;同时为防止类似的失效问题，提出指导性的建议。

智能冷却技术是未来满足各种需求的关键技术，也是其他技术路径得以实施的重要辅助手段。为了避免发动机停机后，因冷却系统停止工作，导致发动机余热难以散去，而出现的发动机过热等问题对发动机造成不利影响，出现了后冷却技术。目前普遍采用的后冷却技术使用电子风扇，在发动机停机后继续运转一段时间，对发动机舱进行冷却，但这种方案存在无法将机内的热量带走的问题。本文针对目前的后冷却技术存在的问题，深入研究，提出了一种智能冷却系统后冷却的方式，并通过车载对比试验分析，得出采用电子水泵与电子风扇配合的最优后冷却技术方案。

为了研究柴油机碳烟颗粒对润滑油的润滑特性影响，本文采用N990炭黑替代发动机碳烟颗粒，并与500SN矿物基础油混合，配比成不同颗粒浓度的润滑油液，在单缸机上模拟润滑油吸附碳烟后的润滑性能。试验结果表明：炭黑会影响500SN基础油的粘度，并且随着炭黑微粒的添加量的增加而增大；活塞行程中部声发射信号随着碳黑比例的增加而减小，表明活塞行程中部测得的声发射信号中，微凸体摩擦声源贡献了较大比重。

尿素喷嘴是SCR系统中的一个零部件，主要分为气助和无气助两类。在一定的温度窗口下，压缩空气与尿素溶液的混合物由尿素泵流经喷嘴，以雾化方式喷入发动机排气管，尿素经过水解等一系列化学反应后生成NH3，将排气中的NOx还原成N2。由于尿素的特性，在高温和低温环境下很容易出现结晶现象，从而堵塞管路，引起失效。本文通过市场反馈以及对几种不同结构的气助喷嘴结晶失效模式的原因进行了CFD, FEA和一系列试验研究，解决了气助喷嘴内结晶现象的发生，同时对该类喷嘴可靠性也有了显著改善，消除了因热应力造成的另一种失效模式。

本文根据傅里叶导热定律，利用不同材料的导热系数不同，采用三维数值模拟仿真技术，分析不同材料喷嘴的隔热性能，并和试验结果进行对比，数值分析与试验结果吻合较好。结果表明，对于常规气助喷嘴，块状隔热材料的隔热性能最好，无填充隔热材料，利用空气隔热的性能次之，沙粒状隔热材料性能最差。对于新结构喷嘴，采用真空隔热且对内管保护到喷头位置，其隔热性能最佳。隔热性能越好，喷嘴内部结晶的风险越低，尿素喷射系统可靠性也大大提高。

以小型汽油机为实验对象，进行不同转速下凸轮摇臂载荷实验，研究了不同转速下凸轮摇臂载荷峰值出现位置。结果表明低转速下，载荷峰值出现在凸轮最大升程点上；在高速运转时，峰值出现在升程与回程的起始点上。在Archard 模型的基础上，建立了凸轮磨损模型，分析了不同转速下凸轮的磨损寿命，并计算出凸轮磨损最严重的几个位置的磨损速率。

针对现有的某型车用柴油机转为非道路型时需要重新设计机油泵的问题，根据三维实体结构，利用AMESim仿真软件建立润滑系统1-D（一维）网络模型，发现原机机油泵不能满足设计要求，把机油泵的最大额定流量从35.3L/min 提高到50L/min，开启压力由6bar降为5bar，结果表明能满足设计要求。接着比较主要的压力损失部件机滤器、机冷器阻力对机油泵出口流量、主油道机油压力的影响关系，发现机滤器和机冷器的阻力损失越大，主油道压力也越低，机油泵出口压力随机滤器和机冷器的总阻力升高而变大。

油底壳辐射噪声在发动机整机噪声中占有很大比例，在发动机整机噪声研究中，油底壳是不可忽视的重要部分。本论文对某发动机油底壳模型进行了简化、网格划分，借助ABAQUS软件计算了其约束模态，并研究了网格尺寸对计算结果的影响。在此基础上，通过在油底壳连接螺栓孔处施加加速度载荷，计算了油底壳的振动响应，并将其表面振动加速度作为激励，对油底壳进行了声学计算分析。依据计算结果，对辐射声功率贡献量较大的部位作了结构优化，对优化后的油底壳进行了声学计算。与之前的计算结果相比，优化后的油底壳模态频率明显提高，在目标频率范围内的辐射声功率明显降低。

全可变配气技术可以提高内燃机的充气效率、扭矩、功率、降低排放，在内燃机节能减排中具有重要意义，当前柴油机的全可变配气气阀优化主要通过实验标定和商用软件仿真获得，通用性和准确性不高，不利于全可变气阀跟踪控制算法研究和开发。本文针对全可变配气气阀运动特点和缸内最优充量理论，建立缸内最优充量的数学模型，并基于MATLAB/Simulink建立了4102柴油机缸内进气充量的数值仿真模型。该模型对最佳进气充量计算和全可变气阀优化方法提供了理论指导，获得MAP图可为全可变气阀跟踪控提供算法依据。