以重型商用车活塞为例，通过柴油机进排气、喷雾和燃烧计算获得活塞顶部的缸内局部传热边界，通过瞬态活塞喷油冷却计算获得活塞内冷油腔和活塞底部的喷油传热边界，通过燃气侧、润滑油侧和结构的流固传热耦合实现活塞温度场数值仿真，考虑了温度对活塞导热系数的影响，并进行了活塞热变形分析。

设计合理的冷却系统，不仅是发动机正常工作的基础，而且是发动机综合性能提升的关键之一。以一款满足非道路第三阶段高压共轨柴油机冷却水套为研究对象，利用GT-COOL的计算结果及经验值确定其边界条件，对整机冷却水套进行三维仿真计算，为了更加方便分析冷却水的流动情况，又分别对缸盖水套和机体水套进行单独分析，得出整机水套的平均流速为0.609m/s，换热系数为46583W/（m2·k），机体水套上部形成了低速滞止区，缸体排气侧有漩涡产生，阻碍了冷却水的流动，为结构优化提供了的参考。

摘要：为了研究在高原环境下排气再循环（EGR）与可变喷嘴涡轮增压（VNT）对柴油机性能，燃烧和排放的影响，应用GT-POWER软件，建立了带EGR与VNT系统的柴油机一维流动仿真模型，并进行了模拟计算与分析。研究表明，随着EGR率增加，柴油机有效燃油消耗率基本呈现增加的趋势。当VNT开度比较小时，有效燃油消耗率随EGR率增加的幅度也较低。最大缸内压力和最高缸内温度随着EGR率增加而降低。在EGR率相同时，最大缸压随着VNT开度增大而减小。NOx排放随着EGR率的增大而逐渐降低，EGR率一定时，NOx排放随VNT开度的增大而逐渐降低。在不同工况下，随着EGR率增加，颗粒物排放呈现不同的变化趋势；当EGR率进一步增大时，颗粒物排放呈现增加的趋势。在相同EGR率时，颗粒物排放基本随VNT开度的减小逐渐降低。

中大功率发电机机组联轴器的对中找正是机组安装检修过程中十分重要的环节。通过联轴器的对中找正使机组的主动轴中心线与从动轴中心线达到同轴度误差规定的范围，消除两轴在联轴器处不应有的机械应力，使机组安装检修后，旋转轴中心线在机器运转时保持合理的对中状态，从而保证机器能长期、平稳、正常地连续运转。

本研究以一台达国五排放标准的四缸柴油机为研究对象，利用柴油机工作过程模拟计算，对实现内部EGR技术的方案进行了详细的理论分析，设计了实现内部EGR的凸轮轴方案。发动机台架试验结果显示：使用具有内部EGR功能的凸轮轴后，柴油机在保持排放与原机水平基本接近时，ESC工况加权油耗能够降低2.8g/kWh，ETC循环工况油耗降低1.65g/kWh；柴油机在保持油耗与原机水平基本接近时，ESC工况加权NOx排放可降低约10%，ETC循环NOx可降低约12%。证明了采用内部EGR技术是一种经济有效的改善柴油机排放的手段。

近年来，以直喷微量柴油的方式引燃天然气实现稀薄燃烧，是高效低污染燃烧模式在船舶动力和发电机组等应用领域的研究热点。本文通过计算流体动力学（CFD）与详细化学反应机理的耦合，建立柴油喷射微引燃天然气发动机的仿真模型。利用实验数据标定仿真模型使之准确后，通过喷油与燃烧室优化匹配的策略探索控制CO与HC排放，减少传热损失以提高热效率的理论基础。研究结果表明：通过多目标优化得到的Deep型燃烧室可以有效降低HC和CO排放，同时提高发动机的热效率，并保持NOx不会出现恶化现象。

试验对比分析了柴油和三种柴由替代物T15（正庚烷混15%体积分数甲苯），T15+CH5（正庚烷与15%体积分数甲苯的混合液与5%体积分数的环已烷掺混），和T20（正庚烷参混20%体积分数甲苯）的燃烧和排放性能。结果表明，相对柴油，柴油替代物指示热效率较低而燃油消耗率较高，NOx排放较高，而碳烟排放较低；构建了一个包含167个物种和671个反应的正十二烷正庚烧异辛烷甲苯环已烷婉多环芳香烃的柴油多组分替代物简化化学动力学模型。三维数值模拟结果表明，挥发性和碳链长度是影响碳烟生成的重要因素：与T15+CH5（正庚烷）相比，T15+CH5（正十二烷）更适宜作为柴油的多组分替代物燃料。

为了柴油机能匹配更加合适的DPF，本文基于装有DPF的发动机台架以及BOOST仿真软件，对工程机械用电加热再生DPF匹配MAP图的建立进行研究。利用发动机台架试验中得到的发动机输出功率、输出转矩和四种污染物浓度的结果验证BOOST仿真模型的正确性，接着通过该模型得到DPF体积-发动机额定功率-发动机排气背压三者关系的174组样本，最后利用MATLAB插值拟合出适用于一定范围的DPF匹配MAP图，对实际应用起到了现实指导意义。

为解决目前 CO2排放对环境的污染及能源短缺问题点，怠速起停系统应用越来越广泛。对拥有节能环保技术的 整车发动机怠速自动起停（以下简称 ISG：Idle Stop & GO）系统功能及起动条件进行介绍，并该系统对整车油耗改善 效果进行了研究。ISG技术作为整车节能减排技术之一，在国内外已有比较成熟的控制策略和执行硬件。因考虑到整车 安全性问题，在基本车型基础上增加了一些ISG 专用传感器、大容量蓄电池及强化起动机、而且ISG 功能起停条件也受一定条件的限制。该项技术目前在日本、欧洲等地以实现量产。在国内几大主要汽车厂也都有相关产品上市。目前该技 术在生产层面已具备推广条件，但因 ISG 技术在国内认知度较低、大容量蓄电池与强化起动机单台成本较高、ISG 功能起动也受外部气温影响、发动机停止运转时空调压缩机不工作导致的制冷效果差等影响，用户接受意愿不明朗，且面对国内复杂的地理气候环境和道路情况，该技术的广泛适用性还需要做进一步的研讨。 ISG 功能起动前后对比，在NEDC工况下节油率能达到４～７％水平

本文通过实验测量和有限元仿真分析分别对某发动机空滤器进行声学性能研究，观察该空滤器在目标消声频率范围内的传递损失，并通过设计旁支消声器以及对空滤器内部空间进行利用两种方法分别对空滤器进行优化。制作赫姆霍兹消声器和波长管样件与原空滤器连接，实验结果表明在整须段内传递损失均有提高，目标消声频率范围内作用尤其明显。对内部结构加以设计优化，仿真结果表明对于目标消声频率确有改善，流动阻力也控制在合理范围之内。两种优化方案为后期的优化工作提供了指导作用。