发动机排放测量技术是目前发动机排放领域关注的焦点，发动机排放测量结果的准确性是试验开发技术员更加关注的问题。本文介绍了如何利用碳平衡法分析发动机在全流稀释定容取样系统中排放测量结果的准确性，并对影响测量结果的各种原因进行了详细分析，为解决排放试验过程中测量结果准确性差的问题提供了指导。

基于超级电容+蓄电池设计，将2块12V/200AH铅酸电池与超级电容模组组成24V发动机启动模块，在原铅酸电池容量减小50%的情况下，发动机启动模块的大电流输出能力优于4块12V/200AH铅酸电池的组合，该设计能够充分发挥铅酸蓄电池能量密度大，超级电容器功率密度大、循环寿命长、充放电速度快和储能效率高的优点，减小了启动电流对蓄电池的冲击，延长了蓄电池的寿命，特别是冬季对发动机启动的效果尤为明显。

发动机电起动系统用24V直流电作为能源，借助于电动马达将电能转换成机械能，用于驱动柴油机曲轴旋转，完成柴油机的起动过程。电起动是内燃机的重要起动方式之一，电起动系统的可靠性直接影响发动机是否能够正常运转。本文对发动机原有电起动系统的现状进行描述，通过试验数据和理论分析逐一说明了问题所在，并重点对主回路隔离开关的外形和容量设计、起动继电器的安装方式及触点容量设计等内容进行论述，提出了详细的改进方案，并验证了改进后方案的可行性。为其他发动机电起动系统可靠性的提升提供了参考。

本文利用CFD流体动力学分析软件对柴油机增压器前接管进行模拟分析，研究增压器前接管对排气气流的影响，分析增压器前接管的设计合理性。计算结果表明增压器前接管气流流动顺畅，气流的湍动较合理，排气对增压器前接管壁面的动压在较小的范围之内，接管出口端的气流流速合理。

活塞环一缸套系统是内燃机的关键摩擦组件，其摩擦性能的改善对整个内燃机而言有着重大意义。因此，减小活塞环-缸套组件间的摩擦力、改善其摩擦性能是内燃机发展研究中的一个重要课题。目前，国内外学者对减小活塞环一缸套系统的摩擦力的方法的研究主要集中在润滑油改良、缸套表面结构处理等常规手段。振动减摩的理论与试验研究虽然已有诸多进展，但是其在内燃机领域的研究应用较少。本文将振动减摩研究引入活塞环-缸套领域，对缸套振动减摩进行了建模与试验研究。 本文依据二维平均Reynolds方程，考虑活塞环-缸套组件间润滑状态的变化以及活塞环进出口边界条件的改变，建立了活塞环-缸套组件间的二维流体润滑模型。建模计算获取了缸套表面的振动变形，计入振动引发的缸套动态变形因素后，对润滑模型进行了改进，仿真研究了活塞环一缸套摩擦副间的油膜压力、润滑油膜厚度以及摩擦力的变化情况。通过仿真对比分析了缸套振动对摩擦副间润滑行为的影响，从仿真的角度论证了缸套振动减摩的可行性及活塞环-缸套组件振动减摩的机理。 为了进一步研究缸套振动减摩的可行性，基于活塞环一缸套组件装置开展了振动减摩的试验研究。本文研究了缸套振动减摩的理论基础，深入分析了振动减摩机理，从缸套动态变形、空穴效应和超声空化三个方面对高频激振下的缸套振动减摩进行了合理的解释。搭建了活塞环一缸套组件相对运动下的高频激振减摩试验台，进行活塞环-缸套组件间振动减摩的基础性试验研究。通过试验的手段，初步证明了活塞环一缸套领域振动减摩的可行性。 最后，基于内燃机摩擦试验机搭建了内燃机的超声振动减摩试验台，并进行了高频激振下的内燃机倒拖试验。采用浮动缸套法测量并分析活塞环-缸套组件间摩擦力的变化情况。试验研究了高频振动对内燃机中活塞环一缸套组件间摩擦力的影响，找出了激振频率、激振功率与缸套振动减摩效果之间的关系。试验研究的结果表明：高频激振的施加使得缸套表面出现接近粗糙度等级的动态变形，活塞环和缸套间的摩擦力有了明显的减小。说明合理工况下的超声激振可以减小活塞环一缸套组件间的摩擦力，从而降低内燃机的总摩擦损耗，探索了高频激振减摩在内燃领域应用的新方向。

本文通过分析整车低速尤其是怠速过程中存在的振动噪声现象，根据拍频机理提出了拍频故障的优化方向，进行了结构设计改进和试验验证，实测结果表明，通过调整空压机传动比，可有效解决空压机拍频现象导致的振动噪声问题。本文亦可为其他传动系统“拍”故障的解决提供借鉴。

针对某发动机近期频繁出现火花塞衬套破裂的问题，通过对零件工作环境、失效频次、宏观检验、化学成分、金相组织、机械性能、成型方式、仿真计算等方面的分析，借助扫描电子显微镜、金相显微镜等设备，最终确认衬套破裂的失效模式为应力腐蚀开裂，俗称季裂，主要原因为衬套锻造成型后无退火处理，使衬套存在较大残余拉应力，在密封胶中的胺盐的作用下发生应力腐蚀开裂。改进措施经验证有效。

在大气污染物中，以PM2.5对人体健康危害最大，而重型柴油机尾气排放在其中扮演了极为重要的角色。为应对空气质量污染，国务院颁布了《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》。该法规除了对发动机排放物的控制加严之外，首次对曲轴箱通风排放提出了控制要求，曲轴箱通风将作为排放控制装置被引入排放取样系统进行整机排放检测。在国五及国五以下的排放法规中，曲轴箱通风窜气经过汽缸盖罩集成的分离迷宫分离后直接排入大气，曲轴箱通风窜气中含有小直径机油液滴以及极少量的HC，NOx，CO等污染物，无法满足国六排放法规的要求，因此对发动机曲轴箱通风系统进行重新设计以满足国六排放法规的要求势在必行。本文的主要内容是某款重型柴油发动机的曲轴箱通风系统设计开发过程的总结，通过对该机型曲轴箱通风系统的设计进行总结，为国六机型的开发提供设计指数参考，并对其他发动机的开发流程提供指导。

针对目前柴油机试验过程中油样检测需降速取样以及油样分析滞后的问题，设计了柴油机润滑油在线采集与监测装置，并应用该装置对某八缸柴油机进行润滑油在线取样及跟踪分析。经验证，该装置可在柴油机运行过程中进行不停车取样、在线油品品质分析和总铁含量监测，未发现异常，可进行持续监测分析。

将霍尼韦尔可变几何截面增压器（VNT）应用于采用EGR技术路线的某小型国六柴油机上，本文通过研究EGR系统和VNT系统的工作原理和控制策略，在聚类的排放特征工况点分别进行了增压压力与轨压的性能规律试验。试验结果表明：VNT增压器喷嘴环位置开度的变化会带来EGR率的联动变化，需要综合考虑。基于新鲜空气流量闭环控制策略，适当降低增压压力可以改善发动机的经济性、减少Soot排放，但同时会带来NOx，排放的增加，NOx，排放的增加可以通过适当地降低轨压来弥补。NOx，排放和PM排放呈Trade-off的关系，通过适当地降低增压压力和轨压可以得到油耗，NOx，排放和PM排放的折中关系，从而达到工程目标。