利用三维计算流体动力学(CFD)软件CONVERGE，通过数值模拟的方法，对燃油预混比例、汽油喷射时刻、柴油喷射时刻和柴油喷射量4 个参数进行优化，系统研究了缸内直喷汽油对高比例预混燃烧(HPCC)大负荷工况的影响．结果表明：汽油采用进气道结合缸内直喷的混合喷射策略可以增强缸内的混合气浓度分层；采用该喷油策略计算得到的平均指示有效压力(IMEP)和压力升高率分别为1.350MPa、0.520MPa/(°)CA，相比于基准工况的1.346MPa 和0.893MPa/(°)CA，在保证IMEP 不变的前提下，压力升高率和NOx排放分别降低了41%和46%，soot排放略有升高．采用汽油混合喷射结合柴油缸内直喷是控制压力升高率和拓展HPCC 运行负荷上限的有效措施之一.

基于AVL FIRE 软件建立柴油喷雾及碰壁仿真计算模型，以定容燃烧弹中喷雾碰壁试验得出的数据为基础对模型进行标定与校核，然后对不同壁面温度条件下的喷雾碰壁特性进行仿真计算，得出了不同壁面温度时燃油的气相、液相和附壁油膜质量随时间的变化规律．结果表明：喷雾碰壁之前，液相质量随时间的增加而增加，碰壁之后，液相质量随时间的增加而减少；壁面温度对空间液相质量的分布及其随时间的变化规律影响不大；随着壁面温度升高，喷油结束之前气相质量随时间增加的速率稍有增加，而喷油结束之后气相质量随时间增加的速率明显增加，附壁油膜达到最大质量的变化速率降低，达到最大质量后，附壁油膜随时间减小的速率增加．

利用Matlab/Simulink 软件，建立了压电驱动器非线性动力学模型，同时耦合其他机-液部分，建立了完整的压电喷油器电-机-液模型，并试验验证了模型的准确性．系统分析了驱动器预紧力、进/出油孔直径、旁通油孔直径、控制腔容积、控制活塞直径和针阀弹簧预紧力等参数对喷油特性和针阀响应特性的影响，并建立了结构参数灵敏度量化指标，对各部件结构参数进行灵敏度量化分析．结果表明：该喷油器特有的旁通油道可有效地减少针阀关闭延迟，下降时间缩短了0.2 ms，有利于喷油器快速断油；适当增大进/出油孔的孔径比可提高针阀开启速度、缩短针阀下降时间；在各结构参数的许可范围内，针阀控制活塞直径和进/出油孔直径在喷油器喷油量以及针阀响应过程的各个时期影响权重最大，旁通油孔直径和控制腔容积主要影响针阀的回位阶段，喷孔直径对针阀上升和下降过程影响较小，但更大程度上改变了循环喷油量．

通过一台高压定容燃烧弹，以甲烷(CH4)为燃料，研究了废气稀释和空气稀释对离子电流信号的影响．结果表明：废气稀释和空气稀释均会对离子电流信号和燃烧起到显著抑制作用，但废气稀释的抑制效果更为明显，且呈非线性．通过建立预混燃烧甲烷离子反应机理模型，对化学电离及热电离产物的形成过程及浓度进行了理论分析，结果表明：废气中的CO2 不会直接参与离子反应，但会通过降低反应物初始浓度和燃烧温度造成离子浓度降低，导致离子电流信号强度减弱．

为降低柴油机污染物排放，提出DOC＋SCR 直筒型催化器系统，利用计算流体动力学(CFD)建立DOC＋SCR 直筒型催化器的三维数值仿真模型，该模型包括尿素水溶液的蒸发和分解，但忽略催化剂表面的催化还原反应，基于简化模型提出一种NOx 转换效率的计算方法，根据试验结果对数值模型和NOx 转换效率计算方法进行验证．分析计算得到的催化器系统内部流场分布情况，提出多种结构优化方案，结果表明：优化后，特定工况下催化器系统压降由9.98kPa 减小至8.60kPa，催化器结构因素引起的压降由2.98kPa 降低至1.60kPa；SCR 入口截面还原剂NH3均匀性指数可提高到93.45%，在特定工况下NOx转换效率可达92.87%．

传统的柴油机噪声评价基于样机试验结果，以A 声级和辐射声功率为主要指标，未考虑人耳的听音特点．为解决以上问题，在柴油机的建模仿真阶段，利用响度模型进行噪声评价与优化，增加了声学预测的有效性，提高了柴油机振声设计的水平．通过有限元法和自动匹配层(AML)法，得到了某16 V 型船用柴油机的外声场声压分布和各部件的声功率贡献量．利用Moore 模型分析了主要声场点的响度特性，完成了对油底壳的结构改进．改进后柴油机在分析频域内的特征响度和声功率均明显降低，验证了响度评价和优化方法的可行性．

目前，内燃发电机组联轴器的匹配策略主要针对稳态均衡工况．但在内燃发电机组实际运行中，内燃机可能会在非均衡工况下工作，并且往往因非均衡工况导致联轴器破坏等轴系故障．因而提出一种在均衡和非均衡工况下内燃发电机组轴系都具有良好扭振性能的联轴器新匹配策略．以某型内燃机车的内燃发电机组轴系为研究对象，采用仿真分析方法详细探讨了轴系联轴器新匹配策略的优越性；同时对采用新匹配策略的轴系进行了扭振测试，结果表明：匹配变刚度联轴器后，轴系在稳态均衡工况和非均衡工况下各部件扭振响应均得到有效控制，验证了新匹配策略的有效性和实用性．

气流再生噪声对消声器性能和声品质影响大，而湍涡耗散是消声器内部流场分布重要体现．利用流场分析及量纲平衡提出了湍涡耗散分布特征系数，建立了关于该系数的穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率模型，求解了模型参数，并分析了影响因素．结果表明：随着穿孔板消声单元进口气流速度的增加，气流再生噪声总声功率级快速增大，斜率都超过了1；随着湍涡耗散的增大，气流再生噪声总声功率级减小，尤其当湍涡耗散小于1.0×105 m2/s3，气流再生噪声总声功率级快速下降，当湍涡耗散大于1.0×105 m2/s3 时，气流再生噪声总声功率级下降速度趋于平缓，该模型可以定量分析穿孔板消声单元结构参数对气流再生噪声的影响规律，穿孔板消声单元气流再生噪声总声功率级随气流分布速度增大而显著增大．

对曲轴磨削过程中影响曲轴表面残余应力变化的几个磨削参量进行研究，分析不同参数变化对曲轴圆角和侧台残余应力分布的影响规律．结果表明：磨削速度、磨削进给量和磨削余量对曲轴圆角残余应力影响较小，对侧台残余应力影响较大．侧台残余应力随磨削速度的增大而减小，随磨削进给量和磨削余量的增加而增大．侧台残余应力在深度方向呈先增大后减小的趋势，侧台残余应力为拉应力，在一定深度拉应力下转变为压应力．当磨削速度为100 m/s、进给量为0.45 mm/r 且磨削余量为0.35 mm时，残余应力峰值最小，约为250 MPa；当磨削速度为90 m/s、进给量为0.90 mm/r 且磨削余量为0.35 mm 时，残余应力峰值为1 200 MPa．材料去除量与残余应力峰值呈正比关系，单位时间内材料去除量越大，残余拉应力越大．

为了深入分析连续可变气门升程（continuously variable valve lift，CVVL）系统对增压直喷（turbo-charged gasoline direct injection，TGDI）汽油发动机燃油经济性影响，通过对2000r/min 下0.2MPa和1.2MPa及5000r/min下0.2MPa和1.2MPa这4个典型工况点的台架测试，对比分析了可变气门升程和可变气门正时（variable valve timing，VVT）对比油耗（brake specific fuel consumption，BSFC）的影响规律。结果表明：低负荷工况，比油耗随进气VVT提前和排气VVT推迟线性下降；降低气门升程，增加节气门开度，进气VVT可以进一步提前，排气VVT可以进一步推迟，从而形成米勒循环，使比油耗进一步降低。高负荷工况，气门全升程时比油耗更低，比油耗随进气和排气VVT提前而下降，但进气VVT对比油耗影响较小。