本文主要对12V190型低浓度瓦斯发动机功率提升的目标、设计原则与技术措施、试验进行了简要的介绍。

对一台船用中速柴油机进行了改造，采用柴油引燃的方法，实现了发动机高比例预混天然气的双燃料模式运行，并可以在纯柴油模式和双燃料模式之间灵活切换，天然气最大掺烧比达到了96%。对改造后的双燃料发动机进行了台架试验，在标定转速下，对双燃料模式和纯柴油模式下的发动机动力性、经济性、排放性能进行了负荷特性试验，分析了预混天然气对发动机性能的影响。结果表明：与纯柴油模式相比，双燃料模式热效率有所降低，在部分负荷时最大燃烧压力较低，排气温度较高；全负荷时最大燃烧压力较高，排气温度较低。双燃料模式NOx排放和S02排放大幅降低，但CO和HC排放增加较多。

通过添加甲醇和乙醇两种含氧燃料得到El0、E20和M5、M15燃料，对直喷汽油机起动过程的PAHs排放进行了研究。结果表明，E10燃料在20℃冷起动和80℃热起动所排放的PAHs总浓度较纯汽油分别降低了39.03%和23.78%；Ml5燃料在20℃冷起动和80℃热起动所排放的PAHs总浓度较纯汽油分别降低了30.17%和66.06%。在不同水温下排放的PAHs毒性评估中得出，20℃冷起动时，G、E10、M15三种燃料排放的PAHs总BEQ值分别为1167.28ppb、895.93ppb和916.71ppb，E10、M15较G分别降低了23.25%和21.47%；80℃热起动时，G、E10、M15三种燃料排放的PAHs总BEQ值分别为650.72ppb、440.77ppb和322.34ppb，El0、Ml5较G分别降低了33.26%和50.46%：G、El0、M15三种燃料80℃热起动分别较各自20℃冷起动降低了44.25%、50.80%和64.84%。

为探究在超高喷射压力下汽油的喷雾特性，运用阴影法对5MPa到60MPa的喷雾宏观特性进行了测量，分析了喷雾油束发展历程和不同喷射压力对贯穿距离、喷雾锥角、喷雾面积和喷油器“尾喷”现象的影响。结果表明：喷射压力的升高能够使贯穿距离明显增大，对喷雾初期的油束前锋速度影响较大；同时使喷雾面积增加，但增加幅度逐渐下降，超过50MPa的喷射压力对喷雾面积的增加作用影响较小；喷射压力每增加10MPa，最大喷雾锥角增加大约1.5。喷射压力的升高能够促进喷雾油束侧端外围的“支状结构”的生成，使相邻两个“分支状结构”之间距离变短；并且能够改善喷油器 “尾喷”现象，喷射压力达到30MPa以上，“尾喷”现象基本消失。在同一喷射压力条件下，随着喷雾发展，“分支结构” 的数量有所增加：贯穿距离和喷雾面积均有增加：喷雾锥角呈先上升后下降，然后稳定在83°左右的趋势。

为研究LPG发动机在瞬态工况下的排放性及其影响因素，以预混点燃式LPG发动机为研究对象，基于台架实验系统，对该机进行了恒转速增转矩典型瞬态工况卜的排放特性实验，实验及分析结果表明:实验工况下，LPG发动机CO, NO浓度过渡平稳，而日C浓度波动较大，形成明显的排放浓度峰值;实际空燃比相对目标空燃比变化滞后，并且出现较大的超调量，达到8.50％，实际空燃比超调过大导致混合气浓度过稀，引起缸内燃烧恶化，是导致实验工况下HC浓度出现峰值的主要原因，同时，点火提前角的增加加剧了HC浓度的增加。

涡轮增压技术已经成为满足柴油机高功率与低排放的必备技术，但同时出现了机械负荷和热负荷严重、低工况性能和瞬态特性变差等突出问题。针对某4缸增压柴油机，选取HP45、HP50、HP55三款增压器，与某四缸增压柴油机进行匹配，择优选取匹配良好的增压器，并对其进行仿真分析，同时将重新匹配的发动机与原机型的发动机特性进行比对。结果表明，重新匹配了增压器HP50的发动机整体性能有了显著提升。因此在增压匹配过程中，应尽量使得联合运行线处于压气机的高效区，距压气机喘振线有一定的裕度，同时应保证远离堵塞线，防止柴油机高原环境下出现堵塞。

为了研究YN38非道路高压共就柴油机活塞结构对发动机整机振动噪声的影响，运用有限元及多体动力学的方法，首先建立了动力总成整机的有限元模型，并且对机体进行模型验证，有限无模型可用于后续计算。通过耦合有限单元法和多体动力学方法，首先进行阀系动力学分析、活塞动力学分析，计算得到阀系载荷、活塞敲击力以及主轴承受力等激力，然后应用AVL-EXCITE软件建立了动力总成的整机振动仿真模型，并进行了活塞销偏置对整机振动的分析。仿真果表明，随着活塞销朝TS侧偏建量的增加，在上止点附近，活塞与红套接触时刻提前，并且敲击能量峰值减小。各关注点二阶谐次下振动加速度较大，当活塞销偏置-1.2mm时，最大振动加速度值最小。而向主推力面偏移-1.2mm时的最大速废级相对其它偏置下最大值最小。

近年来，颗粒物排放越来越受到关注，机油消耗是发动机颗粒物排放的一大影响因素，而缸套变形由于直接影响了油膜厚度及活塞二阶运动情况，是机油消耗研究中不可忽略的重点。因此，为研究缸套变形对柴油机机油消耗的影响，采用数值仿真与实验相结合的方法，建立柴油机活塞环组动力学及机油消耗模型，并通过试验数据对模型进行校对。研究了缸套不同阶次变形对机油消耗量的影响，分析了机油消耗特性。结果表明：缸套上部1/5位置的变形使得活塞顶部刮油造成的机油滴耗量大量增加，缸套后4/5随着变形范围的扩大，由变形增加的机油消耗量逐渐减小。并且缸套变形对机油壁面蒸发量几乎没有影响。

热平衡试验，主要是温度场的测量，现阶段热电偶是主要使用的温度传感器。热电偶的安装方式种类繁多，不同的安装方式，会对热平衡以及热害温度测量结果产生一定的影响，不利于试验的稳定性和一致性。本文主要针对整车热平衡温度场试验中几种不同的主体试验材料，选择不同的热电偶安装方式，分析其在不同的外界温度下的响应速度和不确定度，并依据试验结果作出最优选择。

发动机电控系统的日益复杂，开发周期的不断缩短，V型开发流程中的硬件在环仿真变得尤为重要。本文基于硬件在环仿真测试平台，从测试覆盖率和充分性出发提取测试项、合理分布测试用例、采用合适的测试方法编写测试用例、搭建测试脚本文件，完成了发动机控制软件的自动测试。实践表明测试项提取包含软件所有功能点，合理分布测试用例和采用合适的黑盒测试方法设计测试用例优化了测试用例集，采用自动化测试减轻了测试人员的工作量，提高了测试效率。