利用GT-POWER发动机性能仿真分析软件建立了某型发动机的缸套-活塞环磨损边界条件模型，并通过发动机台架实验数据对模型进行了验证；利用建立好的缸套-活塞环磨损边界条件模型进行了发动机不同转速、负荷、使用润滑油下的缸套-活塞环磨损边界条件规律研究。研究结果表明，发动机工作过程中，缸内最大温度、压力随着负荷的增加而增大，油膜厚度随着负荷的增大而减小，活塞环背压与微凸体载荷都随着负荷的增大而增大；随着发动机转速的增加，缸内的温度和压力呈现先增大再减小的趋势，在1400r/min出现极大值；油膜厚度也随着转速的增加而增加，最大活塞环背压与最大微凸体载荷都随着转速先增加后减少，极大值出现在1400r/min。

基于GT-suite软件，建立了包括进排气、中冷、涡轮增压、冷却、润滑等系统的发动机工作过程仿真模型，并通过试验进行了验证；研究了综合黏着磨损和磨粒磨损的发动机缸套磨损模型的一般表达式以及各个相关参数的确定方法，并通过试验数据对模型进行了验证；在此基础上，分析了空气滤清器技术状况、润滑油粘度以及供油提前角等维修因素对发动机性能及缸套磨损的影响规律；结果表明：空气滤清器逐渐被堵塞时，发动机性能不断下降，并且缸套最大磨损深度逐渐减小，而空气滤清器在使用过程中发生破损时，会导致发动机性能提升，发动机缸套磨损深度变大；随着润滑油粘度的不断增大，发动机性能先提升后不断下降，并在100°C时润滑油粘度为12 mm2/s时性能达到最佳，并且缸套最大磨损深度也取得最小值；随着供油提前角不断增大，发动机的性能先提升后下降，并在上止点前30°CA时性能最佳，同时缸套最大磨损深度也达到最大值。

高压气动电磁阀在船舶柴油机起动系统中有着至关重要的作用，其响应特性是保障柴油机可靠和迅速起动的关键因素之一。基于电磁有限元仿真软件Ansoft Maxwell对气动电磁阀的响应时间进行仿真分析，结果表明电磁阀在工作电压24V和气隙1.1mm时，开启和关闭响应时间分别为31.3ms和43.3ms。并通过国际标准ISO 12238和电磁阀阀芯位移试验验证仿真模型的精确度。利用软件的参数化计算功能，分析电压对电磁阀开启响应时间以及气隙对电磁阀关闭响应时间的影响，结果表明电磁阀在工作电压为29V时，电磁阀开启响应时间加快5.9ms；在工作气隙为0.8mm时，关闭响应时间减慢17.0ms，给出了优化电磁阀响应时间的合理方案。

通过前期试验数据，确定了RuT400中稀土的合理加入范围。基于此，对某型号柴油机缸盖进行了试制，并对薄壁、厚壁以及火力面三个位置的显微组织以及室温、400℃高温拉伸进行了检测，结果表明：在缸盖机加工过程中未发现铸造缺陷。当稀土含量为0.026%时，缸盖样件薄壁位置，厚壁位置以及火力面位置的蠕化率都能保持在90%以上，室温和400℃拉伸性能均符合国标要求。缸盖不同位置的显微组织存在一定的差异。由于凝固速度的不同，厚壁位置以及结构较为复杂的火力面位置存在明显的蠕虫状石墨共晶团以及方向随机分布的树枝晶，石墨尺寸和珠光体片层间距也相对于薄壁位置更小，因此厚壁位置和火力面位置的强度高于薄壁位置

以增程器效率优先为导向，研究了增程器匹配设计及控制策略，达到改善整车燃油经济性的目的。结合整车仿真手段，台架开发验证，主要结论：（1）多点控制策略兼顾油耗与NVH；同时定转速功率跟随策略在NVH更具优势。 （2）开发验证：增程器专用发动机特征点具有5%-8%油耗优化潜力；增程器迭代优化总成效率提升1%-2%，最高油电转换率达到3.46kwh/L。（3）通过定速巡航控制策略优化，降低增程器高速油耗6.8%。

以三元催化器后处理为研究对象，搭载1.5L涡轮增压缸内直喷汽油发动机，研究了8种不同后处理方案下的三元催化器单体、动态台架、整车WLTC测试循环的不同性能表现。研究表明：三元催化剂载体规格、贵金属含量、涂层技术对催化剂起燃性能、储氧量、转化效率等影响排放的特性均有较大影响。通过后处理技术方案的最佳组合应用，可以有效提高催化剂效率，从而实现搭配较低贵金属含量就能够满足国6排放法规要求。

本文介绍了气缸盖螺栓的联接状态，进行了缸盖螺栓的受力分析.基于气缸垫的最小密封力需求，且结合量产状态下螺栓摩擦系数、屈服强度范围散差，确定螺栓设计轴力范围，使用基于声弹性原理的超声波轴力测量设备进行拧紧工艺试验，确定拧紧工艺并展开可靠性试验验证，试验完成后针对螺栓进行轴力，残余伸长率等方面评价，判断螺栓是否通过验证。

随着中国制造业日益发展壮大，建成了门类齐全、独立完整的产业体系，有力推动工业化和现代化进程，显著增强综合国力，但船舶推进的配套产品-废气涡轮增压器之主轴焊接一直在中国是个技术难题，一是如何实现实心焊接以大幅提升产品的全生命周期，二是如何保证镍基高温合金和合金结构钢焊接质量稳定。目前全球造船市场集中在东亚，中国造船也占据相当的份额，针对目前市场需求，主轴镍基高温合金实心焊接的重要性和紧迫性即体现出来。通过对材料特性、焊接设备、产品运行期间对主轴的性能要求、摩擦焊接技术特性等的分析和研究，运用实验设计（DOE）的方法和逻辑，并通过实验验证，总结出镍基高温合金的实心焊接应用技术

针对6CS21型发电船用柴油机，通过多目标数字化仿真分析，研究了废气再循环（EGR）结合两级增压技术对柴油机性能的影响规律。面向IMO Tier III和CNII排放限值要求，分别研究了“低排放”和“低油耗”两种运行模式的达标路径和优化方法，并经过了试验验证。研究结果表明：当压比分配比例更接近4:6时，两级增压系统的总压比和总效率更高；EGR率对柴油机油耗和NOx排放的影响最大，降低油耗最有效的手段为减小EGR率并适当提前喷油正时。通过适当调节EGR率、增压压力、进气门关闭正时和喷油参数，可以使柴油机同时满足“低排放”和“低油耗”两种模式的要求。在“低排放”模式下，柴油机的油耗相比原机不增加、NOx排放降低77.8%、满足IMO Tier III要求；在“低油耗”模式下，柴油机的油耗相比原机降低2.96%、NOx排放降低50.1%、排放达标CNII要求。

柴油机缸内气流运动对混合气形成及燃烧过程有决定性的影响，组织良好的缸内气流运动能有效提高发动机性能。对置活塞二冲程柴油机（Opposed-piston Two-stroke Diesel Engine，简称OP2S）是一种新型往复活塞式内燃机，OP2S以其高效、高功率密度、平衡性好等优势，成为国内外众多科研机构的研究热点。OP2S的换气过程与缸内过程有着强烈的耦合关系，因此将针对OP2S气流运动过程开展冷流分析，获得OP2S缸内气流运动规律与传统柴油机的差异；以缸内气流运动速度和湍动能为换气过程与缸内过程的耦合参数，分析OP2S缸内气流运动特点；并探索通过进气系统设计提高缸内湍动能水平的方法