基于近场声全息(NAH)技术及空间快速傅里叶变换(FFT)算法，利用虚拟仪器软件Labview开发了柴油机噪声测试与分析系统；对系统中的数据采集模块、NAH模块、仿真程式模块的程序框图进行了分析；通过巳知声源进行仿真模型校正，该系统具有对噪声进行频域分析及识别的功能。以直列四缸涡轮增压柴油机为测试对象，在次推力侧主要对1800r/rnin、350 N• rn, 3 000 r/rnin、220 N• rn工况进行了测试及声压级分析，对主推力侧、发动机前端寻找最大声压级。结果表明：系统仿真时能准确识别已知声源信号；1 800 r/rnin工况下，噪声幅值较大区域主要有：气缸盖罩、油底壳、带轮端、发电机及带轮端等。3 000 r/rnin工况下，在气缸盖罩、带轮端、下缸体等位置产生了较大噪声；主推力侧、发动机前端都在高转速3 600 r/rnin,1 410-2 820 Hz频段内出现最大声压级，噪声均高达125 dB。

为改善高压共轨柴油机长时间运行后，系统性能发生较大改变时的燃烧稳定性和各缸均匀性，在基于GT­Power与Simulink 软件的基础上建立了TBD314V8 柴油机联合仿真模型，并利用试验验证了模型的准确性，通过IMEP 和 CA50 计算模块实时计算每循环各缸的IMEP和 CA50 值，并将结果反馈给喷油盐和喷油提前角的控制模块，控制模块再根据目标值与计算值之间的差值，经PID控制输出调整后的喷油量和喷油提前角的值。 最后分别在1500 r/min 下 70% 负荷、90% 负荷和恒转速变转矩工况下验证了闭环控制效果。 结果表明： IMEP 和CASO 计算模块可以实时计算每循环各缸的 IMEP 和 CASO 值，并经过喷油量和喷油提前角控制模块控制后，能够实现基于缸压的燃烧闭环控制；高压共轨柴油机无论在稳态工况还是瞬态工况下，燃烧闭环控制都能够改善各缸不均匀性和燃烧稳定性。

以 40. 6 秒内在某观船舶柴油机定速工况下测试并记录的 2 097 152 个排气脉动速度数据为载体，选取其中 0. 16 秒内的 8 000 个数据，首先从小波包消噪阈值形式的选取和小波包函数分解层次选取的角度探究了其对排气脉动速度测试信号的净化和对功率谱、小波谱分析的影响。 结果表明 minimaxi 的阙值选择形式最适合本研究中排气脉动速度测试信号的分析，消噪处理降低了小波谱峰值并使功率谱高频段的突出峰值较少，使其出现类周期性波动。 随后从拓延长度的角度分析了镜像拓延对消除排气脉动速度小波谱边缘效应的作用。 结果表明镜像拓延长度 L= 3000 时可基本将边缘效应消除，边缘涡的特性更加明显。 最后总结了两者的耦合作用可以使对排气脉动速度测试信号的分析更加准确简洁，规律更加明了清晰。

本文针对现阶段天然气发动机多点喷射技术中缺乏气阀喷气规律数据库以及相关测试技术导致控制系统的开发难以实现精确控制与柔性控制的难题，本文对燃气喷射阀喷气规律的测量方法进行研究，并搭建燃气喷射阀喷气规律测试的试验台，对影响气阀喷射规律的因素：喷射压力，喷气脉宽，驱动电流激励时间，驱动电流维持时间进行研究，对比相同工况下气阀的一致性，实现气阀的甄选。 实验结果表明：激励时间和维持时间的大小虽然可以直接影响燃气喷射持续期，但是对于燃气喷射阀的稳态流扯影响较小；改变驱动电流脉宽的情况下燃气喷射速率曲线呈现两种形状，当气阀处于较短的喷射脉宽工况下气阀开启不完全，导致喷气速率曲线缺少稳定流速阶段状态呈现三角形。 对于中长脉宽工况下气阀完全开启喷气过程具有稳定流动阶段，速率曲线呈现梯形；实验发现高喷射压力对气阀的开启有一定的抑制作用，会使气阀的喷气持续期减小。

本文根据某型号车用燃料电池的设计要求，首先利用 Concepts NREC 软件经过从一维设计、三维叶片造型和全三维计算，得到了满足设计要求且启动性能良好的压气机叶轮，并对叶轮结构进行强度校核，从而完成了一种高压比、小流量的离心式压气机的叶轮和转子系统的设计，叶轮在设计转速下最高效率达 87.62%, 压比可达 2. 78, 满足燃料电池对压气机的要求。

针对单缸风冷发动机缸盖局部温度过高，散热困难的问题，设计出前倾式离心风扇并配合导风罩对其进行强制风冷散热。 基于计算流体力学理论及流固耦合三维仿真技术对单缸发动机散热情况进行仿真分析，结果表明：加装前倾式离心风扇和导风罩后发动机散热情况有了明显改善。 对发动机进行测温试验，试验测试与仿真计算值最大误差为3. 5%, 验证了仿真结果的准确性。 通过流固耦合仿真计算，对比分析了前倾，径向和后倾式离心风扇对单缸发动机的冷却效果，结果表明：三种离心式风扇的散热性能由强到弱依次为前倾式，径向式和后倾式。通过对前倾式离心风扇结构进一步优化，将圆柱形轮载改进为圆台形，以增强对风扇进风口处冷却空气的导流，结果表明：改进后的冷却风扇，其进口空气流最由0.3473 kg/s增加至0.3822 kg/s, 发动机缸盖处最高温度由627. 31K 降至 619.13 K, 冷却效果增强明显。

在某型防爆柴油机加装DOC+CDPF后处理装置上进行台架试验，结果表明，PY03型装置不会增大防爆柴油机系统的排气背压，对CO转化效率高达96%，对颗粒物有较高的捕集和再生效率，不透光烟度平均降幅为82.7%；PY02型装置因尺寸较小，热负荷较高，与该排放状况不匹配。为了提高装置的利用率和使用寿命，通过对耦合的DOC+CDPF孔道进行可燃性气体CO组分输运和颗粒物离散相数值模拟，结果表明，随着废气流速的增大，DOC+CDPF出口废气中CO浓度升高，转化效率下降；15m/s的气流速度是发动机该排放水平下转化效率最高的最大速度。颗粒物，孔道入口速度增大，颗粒物向孔道后端壁面沉积。验证了DOC+CDPF装置在防爆柴油机上应用的可行性。

神经网络模型具有仿真速度快的优点，但神经网络算法建模对实验数据具有很大的依赖性。本文依托 6S35机主机数据以及实验数据，搭建了6S35机曲轴转角模型。为进一步提高柴油机模型的仿真速度，本文使用曲轴转角模型仿真数据训练并搭建了基于曲轴转角模型的神经网络模型。并应用该模型对加速工况、突加突减负荷等过渡工况下推进系统的动态性能进行了仿真分析。最后对该模型的实时性展开研究，进一步加快模型仿真速度。鉴于神经网络模型具有仿真速度快的优点，可在柴油机控制方面得到广泛的应用。

本文通过节流阀开度调节高压系统回流量实现了液压气门机构气门升程和关闭时刻的连续可变，仿真探究了柱塞直径对系统压力和节流孔径对气门落座速度的影响，试验研究了倒拖转速、节流阀开度和液压油温度对气门运动特性的影响。研究发现：挺柱和气门活塞直径分别为17mm和14.5mm能够降低系统工作压力并减小压缩波峰值，小于1.6mm的节流孔径可满足4000r/min时的气门落座速度要求。同一转速随节流阀开度的增大气门升程逐渐降低；节流阀开度不变，转速越高气门最大升程越大，关闭时刻也逐渐滞后。节流阀全关，液压油温度对升程的影响很小；相同节流阀开度，随液压油温度升高气门腔压力和气门最大升程逐渐降低。节流阀全关时，气门动作COV小于1%，相同转速气门动作COV随节流阀开度的增大而增大；增大转速气门动作一次所需时间缩短，COV随之减小。液压油温度升高，相同节流阀开度气门动作COV增大。供油压力对COV影响较小，可忽略不计。

本文针对船用低压双燃料发动机的结构特点，建立了有效的一维和三维仿真模型，研究预燃室结构对发动 机的性能影响。研究发现：采用预燃室结构能实现高质量的稀薄燃烧，可有效改善燃烧情况并降低排放物的生成。 预燃室通道直径会影响火焰射流在燃烧室内的传遍，合适的预燃室通道直径利于提高火焰传播的稳定性并降低排放。预燃室通道角度影响引燃油火焰传播方向，优化预燃室通道角度可以提高燃烧效率并降低氮氧化物的生成。