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

OP2S开展原理样机试验，并通过分析试验测得示功图研究喷油提前角、转速及负荷变化对放热规律及燃烧特性的影响。结果表明：随着喷油提前角的增加，预混燃烧持续期总体变化较小，扩散燃烧持续期不断增加；预混燃烧放热量不断降低而扩散燃烧放热量不断增加；燃烧重心不断前移，缸内压力升高率呈现增加的趋势；当喷油提前角约为13°时发动机指示热效率最大。随着发动机转速的提高，预混放热率峰值明显降低；预混燃烧放热量及扩散燃烧放热量并无明显变化；预混燃烧持续期几乎不变而扩散燃烧持续期不断增加；燃烧重心呈现向后移动的趋势；最大爆发压力机最大压力升高率都呈现降低的趋势。OP2S负荷的增加对扩散燃烧放热规律影响较大，而对预混燃烧放热规律影响较小；负荷增加主要通过扩散燃烧放热量的增加来实现

针对某船用柴油机齿轮系，通过AVL软件建立了动力学仿真模型，对比分析了转速波动、齿隙等因素对齿轮载荷的影响，为齿轮校核提供更为准确的边界条件。采用接触有限元法、基于正、反敲击载荷，详细分析了齿面应力及疲劳强度，结果表明齿根位置疲劳安全系数不满足要求。通过对比分析齿轮加宽、降低装配过盈量、齿根喷丸三种优化措施对疲劳安全系数的影响，最小安全系数分别提升21.2%、3.8%、32.5%，优化后齿轮疲劳安全系数满足使用要求，为柴油机传动齿轮优化设计提供理论依据。

依据某动力装置设计要求，针对柴油机中冷器布置采用集成化设计方法，充分利用V型柴油机的V型夹角空间，将中冷器气腔与机体集成设计，设计集成中冷进气系统，保证了动力装置的外廓尺寸最小化，以适应动力舱安装要求；同时通过性能仿真分析对比及机体有限元仿真分析对比，改善了柴油机进气系统总体性能和机体刚度。