摘要：为了实现对着火时刻的调控，采用进气6mm，排气4mm小升程凸轮轴，在负气门重叠角下，研究了λ=1.2时，辅助压燃着火条件和影响因素。给出反映压燃程度的压燃率的定义，确定压燃模式的放热率拐点判断方法。分析单循环过程有效压缩比、EGR率、点火提前角对压燃率的贡献；采用双区计算模型，提取压燃时刻未燃部分混合气的温度，给出958.13±15K着火条件。结合不同未然部分温度对应的放热率模式给出不同的燃烧模式判断，压燃率和压燃范围。将57%压燃率以上工况点用遗传算法(GA)回归拟合出压燃率和关键参数（压缩比、EGR率和点火提前角）之间的解析关系，作为压燃控制预判参考。最后给出水温、过量空气系数、负荷等操作参数和结构参数（凸轮轴升程、包角）对压燃率、压燃范围和油耗的影响。

正辛醇由于具有吸湿性低、十六烷值和能量密度高等优点，被认为是最有潜力的柴油替代燃料之一。在一台四缸柴油机上研究正辛醇掺混比和喷射压力对燃料燃烧与排放特性的影响。测试燃料包括N0（纯柴油）、N2.5（混合燃料中氧含量为2.5%）和N5（混合燃料中氧含量为5%）。研究结果表明：随着喷射压力提高，测试燃料的缸内压力和放热率峰值增大，滞燃期缩短，热效率和NOX排放升高，HC排放降低。在柴油中添加正辛醇后，混合燃料的热效率、HC排放和核态颗粒物数浓度升高，有效燃油消耗率、聚集态颗粒物数浓度、soot和CO排放降低。在喷射压力为100MPa和120MPa时，柴油机上燃用N5能实现较高的热效率、较低的聚集态颗粒物数浓度和soot排放。

船舶内燃机正时齿轮具有尺寸大、变速比高、传递功率密度高和结构布局紧凑等特点，苛刻的工况作用于齿轮润滑-接触界面，导致摩擦力过大与温度过高，进一步引发齿面磨损、胶合等失效问题。本文针对船舶内燃机正时齿轮的典型工况，采用多重网格法和多重网格积分法，研究热效应作用下齿轮一个啮合周期中油膜厚度、油膜压力、摩擦系数以及关键啮合点温度的变化情况，并对不同工况及结构参数的船用内燃机正时齿轮的润滑状态进行预测、分析与优化。结果表明：在一定的范围内，增大齿宽、提高传动比以及转速能有效地改善船舶内燃机正时齿轮的润滑状态。考虑实际工况条件，优化结构参数压力角和模数，能有效地降低齿轮啮合过程中的摩擦以及温度，从而为解决因齿面摩擦力过大以及温度过高引起的齿面磨损，胶合等现象提供理论依据及思路。

摘要：为支持公司进行高效汽油机的开发，在一台光学单缸机上，采用气道喷射预混，缸内直喷辅助火花引燃的方法，对汽油分层压燃燃烧方式进行了光学燃烧诊断研究。开展了直喷喷油持续期、喷油时刻及轨压对分层引燃压燃效果影响的试验研究。试验结果表明，高压缩比发动机维持常规气门定时，利用PFI预混，缸内直喷辅助火花点火，可以实现分层引燃压燃燃烧。通过合理标定直喷喷油持续期、喷油时刻和轨压，可以提高压燃成功率、提升压燃稳定性并降低碳烟排放。

内燃机中活塞温度较高、受热不均，面临严重的热负荷。热分析对于了解温度场和活塞的热管理至关重要。本研究提出一种综合考虑润滑剂氧化反应机制和活塞侧壁-缸套之间的润滑油流动机制的活塞温度场仿真模型。其中，氧化模型考虑了广泛的氧化反应族库，包括初始反应族、传播反应族、与终止反应族。结果表明，由于润滑油的氧化反应大多是放热反应、润滑油氧化反应的存在降低了润滑油对活塞的冷却效果，因此存在润滑油氧化情况下的活塞顶部边缘温度和第一环槽温度始终高于无润滑油氧化反应的情况。此外，活塞上边缘附近的起始反应族中形成的烷基类组分对于化学反应总产热量贡献最大，远大于其他组分。

以某1.5L混合动力增压直喷汽油机为研究对象，利用稳态气道试验台架和三维仿真工具，研究了不同结构进气道对缸内稳态、瞬态滚流强度和燃烧性能的影响。研究中设计了4款不同滚流比进气道，对不同方案进行了稳态气道芯盒吹风试验，并将试验结果与三维仿真分析结果进行对比；利用三维仿真软件计算了不同进气时刻缸内瞬态滚流比、瞬态湍动能、缸内速度场、空燃比分布和火焰前锋面位置等。研究结果表明：更高的滚流比将改善缸内油气混合，提高点火时刻缸内平均湍动能，影响火焰传播速度，从而影响到缸内燃烧，进而影响汽油机的性能。

柴油机排气歧管工作环境十分恶劣，一方面受高温燃气不断冲刷，另一方面还受到来自柴油机振动等复杂因素的综合影响，如若设计不合理，极易发生漏气、开裂等失效现象。针对排气歧管设计过程中存在的上述问题，本文以某船用柴油机排气歧管为例，结合计算流体动力学（CFD）与有限元（FEA）进行分析研究，首先通过流固耦合方法计算得到排气歧管的温度场分布，进而计算获得热应力分布；然后根据排气歧管的热应力以及三个方向（横向、纵向和垂向）的振动应力，结合时域载荷加速度信号获得排气歧管的高周疲劳寿命，针对疲劳寿命的薄弱位置，对排气歧管结构进行优化，使排气歧管寿命显著提高；进一步对优化后的结构进行低周疲劳寿命分析，结果表明低周疲劳寿命次数满足使用要求。最后，通过分析不同载荷条件（热负荷、振动烈度）对疲劳寿命的影响，表明热负荷对于疲劳寿命的影响较为显著，在设计过程中要重点关注。

随着柴油发动机日益严格的燃油耗和排放法规不断出台，特别是《重型商用车辆燃油消耗量限值(第三阶段)》的颁布，燃油经济性的改善、节能技术的应用成为各大柴油机厂商关注的焦点。相对于发动机硬件的改进，润滑油性能改进对提升发动机和整车燃油经济性，具有性价比高、应用简便快捷的优点。为此，本公司启动了适用于新一代国六重负荷柴油机的低粘度节能型机油（FA-4/5W-30）开发工作，并进行了国六重负荷柴油机台架可靠性试验，结果表明：全新开发的低粘度节能型机油可以有效提升燃油经济性、同时还能满足发动机的基本可靠性需求，为后续市场应用做好准备。

针对内燃机目前单曲轴连杆功率传输机构发展现状和存在问题，提出了一种新型双曲轴连杆机构发动机循环，对该双曲连机构正偏置、负偏置、负偏置反拉三种工作方式进行运动学和动力学分析，结果表明，负偏置和负偏置反拉工作方式具有较高的力臂系数。通过分析三种工作方式的机械传动效率和轴功，揭示了曲轴连杆机构机械传动效率与力臂系数最大值成正比、与力臂系数最大值时距上止点的曲柄转角成反比。负偏置、负偏置反拉工作方式使机械传动效率提高的同时，其活塞做功过程平均速度大于压缩过程平均速度，可减小点燃式发动机的爆燃倾向提高压缩比，扩大稀薄燃烧范围，进一步提高循环热效率，稀燃使CO和HC排放量减少。双曲连负偏置反拉样机试验表明，最低燃油消耗率比传统单曲连机型降低27.7%，CO排放降低75%，HC排放降低19.5%。

在柴油机运转时，供油凸轮和滚轮通常处于周期循环载荷的工况下。凸轮和滚轮间过高的接触应力会引起供油凸轮或滚轮表面出现点蚀、拉痕、过度磨损等问题，降低使用寿命和柴油机性能。本文以某船用柴油机供油凸轮机构典型工况为算例，对供油行程内凸轮-滚轮副动态接触及弹流润滑状态进行数值分析，并将油膜厚度与经典线接触膜厚经验公式进行对比。结果表明，最大接触应力值出现在供油结束角处，在发动机低转速运行时，供油凸轮接触特性恶化；基于单质量动力学模型的船用供油凸轮-滚轮弹流润滑分析模型是可行的，并研究了工况变化对润滑特性的影响，凸轮转速和接触载荷的改变会直接影响凸轮-滚轮的润滑状态，尤其是凸轮转速增大，润滑膜厚增大，压力减小，润滑接触状态明显改善。