电磁阀作为电控燃油喷射系统核心部件，其响应特性对电控喷油器的喷油定时、喷油压力和喷射规律有着显著的影响；本文将就一种新型永磁高速电磁阀，利用有限元仿真软件对新型永磁高速电磁阀进行多物理场联合仿真分析，并通过试验验证了模型的精度。对比分析了新型永磁高速电磁阀与普通高速电磁阀的功率特性，得出了新型加永磁结构电磁阀做功功率更大，且其损耗更低，电磁阀的动态响应也更快。

本文以太原理工大学方程式赛车为研究对象，对赛车的冷却系统进行了优化研究。通过发动机台架试验、赛车赛道数据采集试验获得赛车发动机的性能参数以及赛车耐久赛运行参数，然后利用GT-SUITE软件建立相关模型，对赛车的赛道极限散热能力、发动机正常温度工作阶段、发动机暖机工作阶段分别展开了相关优化研究。通过研究，本文设计了一种电子水泵的MAP控制策略和PID控制的电子节温器，并通过仿真试验验证了前者对发动机温度以及后者对冷却系统的准确控制。

基于一台带有低压废气再循环系统的1.5L涡轮增压直喷汽油发动机，采用两种进气凸轮包角，首先试验研究了米勒循环部分负荷燃烧特性，之后试验研究了米勒循环、奥托循环耦合稀薄燃烧、EGR等各种技术组合的节油潜力。结果表明，在部分负荷下，米勒循环节气门开度大，进气压力高，泵气损失小；米勒循环燃烧重心提前，燃烧持续期变长，排气温度上升；米勒循环能减少有效燃油消耗，但随着负荷上升，节油能力下降。米勒循环的进气包角小，进气时间短，进气门升程低，进气门处的节流损失大，导致米勒循环的缸内滚流比、湍动能、Uprime/Cm大幅下降。米勒循环与奥托循环发动机稀燃的节油能力大于EGR。由于米勒循环缸内主要流动参数小于奥托循环，奥托循环在配合EGR技术和稀燃技术时的燃油经济性改善程度显著低于奥托循环。米勒循环机型的后续优化方向是提高缸内滚流强度。

风扇和发动机刚性连接，收获机械作业时发动机转速高，在冷却风扇的作用下，秸杆及杂草易挡在散热器前，阻碍空气流通，导致散热性能差。若不及时清理将导致发动机水温高故障，严重时将导致发动机化瓦。为解决此类问题，开发变向风扇，通过液压系统控制冷却风扇扇叶角度的变化，使风扇在吸风及吹风间相互转换，从而有效地自动清除散热器吸附的杂物，达到散热系统自清洁的目的。

可变气门机构是优化发动机工作性能的主要手段，可变气门机构的性能直接影响了发动机的性能上限和高效工况区间。本文对一种凸轮驱动式液压全可变气门机构（CD-HFVVS）在AMESim平台进行了一维建模，并进行了模型校正。对机构性能进行了仿真，研究了发动机转速、油温对液压机构性能的影响，并对液压系统存在的气门落冲击问题

为了深入了解海拔高度对小排量卧式柴油机综合性能的影响，以一款卧式两缸增压中冷柴油机为试验对象，采用大气模拟综合测控系统模拟不同海拔高度下的大气压力，对柴油机的动力性、经济性进行了专题试验研究。试验结果表明：动力性、经济性随着海拔高度的增加而下降。在低转速时，海拔高度对动力性、经济性的影响程度比在高转速时的影响程度大。在外特性怠速工况点，海拔高度从2000米上升到4000米，转矩、功率下降率比0米上升到2000米分别增加了49%，49.6%；在外特性最大转矩工况点，海拔高度从2000米上升到4000米，最大转矩下降率比0米到2000米增加了9.7%；在外特性标定功率工况点，海拔高度从2000米上升到4000米，标定功率下降率比0米到2000米增加了10.7%。

在活塞有限元分析中，仿其结果准确性一直是活墨结构设计、强度分析的重要前提。仿真计算结果是否需确，主要取决于是否建立与实际相符的计算仿真模型。为进一步探究活塞建模方法对有限元分析结果的影响，提升活塞有限元分析的准确性，基于一款非道路染油机活塞温度场试验及实测缸内压力数据，对活塞镶圈与活塞体耦合关系、活塞约束方式对活塞结构强度的影响关系以及活塞内冷油道多相流模型和压力速度耦合算法对内冷油腔传热影响进行探究。采用摩擦、不分离、等参三种方式建立了铸铁镶圈与活塞的耦合关系模型，进行活塞温度场、热应力、耦合应力应变分析；采用活塞销约束、半连杆约束、全连杆约束三种活塞约束方式建立仿真模型，进行活塞销、活塞体耦合应变分析；采用VOF与CLSVOF两种多相流模型以及SIMPLEC与 PISO两种压力速度耦合算法对内冷油道振荡传热进行探究。研究结果表明，活塞镶圈的三种建模方法对活塞温度场分布影响均较小，其中摩擦模型活塞热应力、耦合应力分布情况与其他两个模型不相近；不分离模型跟等参模型的活塞的温度场、热应力、热应变、耦合应力、耦合应变分布情况几乎一致。三种活塞约束方式中，采用半连杆约束模型与全连杆约束模型计算出的耦合应力情况基本一致，都在活塞销孔上侧边缘出现应力集中现象，并且约束的位置对活塞整体耦合应变会有较为明显的影响。从内冷油腔仿真计算结果可知，两种多相流模型中，相对VOF，CLSVOF模型计算结果周期间变化更小，结果更稳定；在压力速度耦合算法中，相对于SIMPLEC算法，采用PISO算法进行速度压力耦合，计算出的流动换热结果精度更高，收敛速度和达到计算稳定的速度更快，模拟所得流动传热情况更接近实际。

发动机的零部件种类繁多、结构复杂、装配工艺工序多样，为保证发动机的装配质量，需要对发动机的外观装配质量以及零件、整机的功能进行测试验证。为对装配活动中存在的潜在过程变异和质量损失进行正确、合理的预则和评估，本文基于计算机语言的便捷性以及大数据的优势，介绍了智能质量控制方法在发动机装配及冷测试过程各个环节中的应用与探索。

冷测试是一种通过电动机倒拖发动机模拟发动机实际工作过程，对进气压力、排气压力、扭矩和机油压力等性能指标进行测试，从而检测发动机的整机装配质量的检测方法。本文阐述了冷测试系统的测试原理，研究了发动机进排气测试、油压测试、NVH测试等过程中的故障图谱曲线并分析了故障发生的原因，为动力总成装配的质量控制提供了理论依据。

柴油机高压共轨燃油系统喷油器油嘴在工作中具有承担燃气热负荷和冷却高压燃油的综合作用，在实际使用中经常发生故障，油嘴球头温度是故障分析的一个重要因素。本文提出了一种共轨喷油器油嘴球头温度实时测试方法，改制一个普通共轨喷油器体、过渡块、油嘴针阅体，形成一个贯通的引线通道，传感器导线可通过喷油器总成内部的通道引出燃烧室。对改制喷油器进行15min喷油器性能台架试验和12h可靠性喷油器台架试验测试，喷油器都可正常工作，未发现功能和性能问题。使用改制喷油器成功测试出发动机正常工作时油嘴球头的实时温度，分别得到怠速、低速大负荷、扭矩点、功率点工况下油嘴球头的稳态温度。