本研究聚焦于某大功率高速船用柴油机，研究目为确认若干组燃烧室型线和喷嘴规格，作为后续设计和测试工作的输入。相关工作以该柴动机的一维性能分析结果及缸内基本结构设计为输入，以单缸功率、爆发压力和排放优化等柴油机燃烧特性相关的技术要求为边界，分析了三组燃烧室型线和九组喷嘴规格的数值分析结果。结果表明，Bowl 02匹配9孔140°3500cm3/30s的组合具有较低的指示油耗、NOx排放以及较好的空气利用率，不过壁面传热较多，因此拟以该组合进行后续全网格燃烧模拟工作，其循环换热系数和气侧温度平均结果可用于缸盖、活塞环、气阀、活塞等零部件设计输入；同时，考虑到仿真计算偏差及零部件的制造偏差等因素，另选取了一种活塞碗型线和四种喷油嘴规格为设计方案，将在未来的单缸机试验台架上做进一步的比较和验证。

随着国六排放法规的到来，发动机排放物的控制变得更加严格，并将曲轴箱通风作为排放控制装置，原有的国五曲轴箱通风系统已经不能满足现有排放法规的要求，因此对曲轴箱通风系统的重新设计显得尤为重要。本文以某国五柴油发动机为例，开发了一套完整的满足国六排放法规要求的曲轴箱通风系统。该系统由预分离、精分离和回油结构三部分组成，在设计上以改动最小、达成国六法规为目标，将CFD性能仿真作为设计参考，同时搭载台架试验测试，设计开发了一套适合此款发动机的曲轴箱通风系统，通过该设计，为国五柴油机曲轴箱通风系统排放升级提供设计参考，并对其他发动机开发流程具有指导意义。

在嗅探式尾气遥测系统中，存在多种误差因素造成最终测量结果出现不准确现象。本文根据嗅探式尾气遥测系统的工作原理和主要误差进行分析，首先设计了尾气遥测系统的主体结构并确定了主要的设备选型，随后根据设备的工作电压和工作方式设计系统整体工作电路。通过研究嗅探式尾气遥测系统的主要工作逻辑，设计出了系统的程序架构，并根据程序架构进行系统程序开发和上位机程序开发。在核心算法中，通过多维度的系统误差分析，采用算法滤波、交叉影响补偿、污染物转化研究等多种方式进行误差补偿，大大提高了算法精度。

本文针对某改进6缸直列发电用发动机，利用AVL Excite Designer轴系仿真计算软件对该改进发动机轴系进行仿真分析，通过扭振、强度的仿真分析，确认该轴系的可靠性。对如何快速确认新型发动机轴系可靠性提供可参考案例。

以某高压共轨柴油机为研究对象，采用仿真和测试相结合的方法，建立了缸盖-缸垫-机体-干式缸套装配耦合模型，在额定功率工况下研究了干式缸套热机耦合失圆变形，对缸套径向变形傅里叶变换，提取了缸套不同阶次变形特征，研究了缸套不同阶次变形特征对摩擦副密封性能与摩擦功耗的影响。研究结果表明：热机耦合条件下缸套三阶变形顶面较大，二阶变形在缸套中上部较大，四阶变形在缸套中部较大。三阶、四阶型线对窜气量及总摩擦损失功影响较大。二阶型线下的窜气量最大值与三阶、四阶型线下相比分别小了35.4%和35.7%。机油经缸壁蒸发消耗的量占比最高，其次是经顶环甩油消耗的量，经开口间隙窜油消耗的量较小，经顶岸刮油消耗的量基本没有。二阶型线对缸壁蒸发的机油量影响较大。

针对热电法监测柴油机难以实现同种机型不同工况主轴承磨损监测问题，通过蓝宝石滑动轴承试验台的变载荷试验确定了轴瓦的边界润滑条件，得出热电信号幅值出现在轴承载荷最大位置处。15小时的磨损试验得出热电信号幅值随磨损时间延长呈增大趋势。在柴油机台架进行了主轴承磨损的模拟试验，试验验证了热电信号与主轴承载荷的对应关系，且随着主轴承的磨损增加其热电信号呈上升趋势，提取了轴承对应相邻缸发火时刻热电特征值。基于TrAdaBoost迁移学习算法构建了柴油机主轴承磨损的诊断模型，通过模拟的主轴承磨损试验样本验证，其诊断准确率在95％以上，结果表明诊断模型可实现柴油机不同负荷工况间的诊断知识迁移。

内燃机排气速度和温度是影响排气消声器声学性能的重要参数。基于降低排气温度和提升消声性能的需求，提出一种分流式排气冷却消声器，并使用有限元法（FEM）和计算流体力学法（CFD）相结合的方法对其降温效果和消声效果进行分析。以分流式消声器为例，分别计算出它们存在气流和采用不同冷却方式时的传递损失。结果表明：当不考虑消声器内部气流引起的气动噪声时，随着入口流速的增加，传递损失略向低频方向移动，低、中频处传递损失有所增加，但幅度不大，高频段共振峰值处的传递损失有所减小；随着气流温度的升高，传递损失曲线向高频方向移动；喷雾降温方式较间壁冷却方式可更有效降低排气温度，可以达到更好的消声效果。

通过对固体氧化物燃料电池和船用低速机开展一体化设计，实现船用混动系统较高的能量转化效率。内燃机利用燃料电池的排气，实现热力循环质的再利用。针对燃料电池的电流密度和燃料利用率开展分析，并对其进行优化计算。结果表明，电流密度增加时，燃料电池热效率和内燃机功率降低，燃料电池功率和内燃机效率增加；燃料利用率增加时，燃料电池效率和内燃机功率提高，内燃机效率降低。经优化，在燃料电池和内燃机功率分配为3：7时，系统效率最高，达到57.4%，比原机高了5.7%。

随着我国发动机和润滑油科技水平的整体进步，具备了建立自主柴油机油标准体系的硬件基础和科研实力。“发动机润滑油中国标准开发”创新联盟组织国内的行业专家，协调行业资源，经过多年的不断创新，成功建立了我国第一个自主柴油机油标准——D1柴油机油标准。这对于完善我国发动机油产品的质量认证体系和规范发动机油产品质量管理具有积极意义。

为探究三维弹性结构体自由模态的数值计算方法，开展了基于格点型有限体积法（CVFVM）的弹性体结构模态计算方法的研究。以某型号柴油机的连杆及曲轴模型作为算例，用非结构四面体网格对几何模型进行划分，从弹性力学控制方程出发，应用CVFVM推导弹性结构体的振动控制微分方程，采用Lanczos方法进行模态计算，得到前5阶固有频率及振型，并将所得结果与有限元软件Ansys对比，验证了文章中有限体积法方法的准确性。格点型有限体积法可应用于三维弹性体结构的自由模态的计算分析。