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在本论文中进行了两项研究工作:Pe=3.0MPa工作过程组织技术及单缸机准确模拟多缸整机新技术的研究。
柴油机是国内外海军舰船的基本动力，近二十年来，国外舰船柴油机发展迅速，柴油机性能稳步提高，反映在特征技术指标即强化指标(Pe·Cm)上，由七十年代的20提高到八十年代初的 24，再由八十年代的28提高到九十年代的32以上。由于受柴油机可靠性的限制，活塞平均速度的增大数量有限，强化指标的大幅度提高主要是通过采用先进的高增压技术、高压喷射技术以及合理组织缸内高效燃烧实现高Pe来达到，因此，需要对高Pe工作过程进行研究，掌握其组织技术。
单缸机试验在柴油机试验中占据重要的地位，柴油机产品开发中一般都要经历单缸机试验阶段。单缸机对多缸整机工作过程的准确模拟可以减少或代替多缸试验机试验，大大缩短产品开发周期和成本。柴油机进排气压力波动对工作过程有重要影响，传统的单缸机模拟增压系统采用稳压筒消除单缸机的压力波动，对进排气压力波的控制仅限于平均值等参数和整机一致，不能对进排气压力波的形状进行控制，影响单缸机模拟整机的精度。因此，在单缸机上实现对多缸整机的准确模拟，需要解决压力波动模拟的问题。
在Pe=3.0MPa工作过程组织技术的研究中，通过230单缸机，在国内首次实现了Pe=3.0MPa 工作过程的组织，同时柴油机的机械负荷和热负荷控制在原设计允许范围内。在课题研究中，通过综合采用工作过程计算、燃油系统计算、三维CFD计算、试验验证等手段，形成了一套行之有效的高Pe柴油机工作过程组织方法。在Pe=3.0MPa工作过程组织中采用了高压缩比、低压力升高比的近似定压过程的组织方式，是近似定压过程组织方式在高Pe 大功率柴油机上的首次应用。在课题研究中，根据定压过程组织的要求，对230柴油机工作过程进行了优化，通过燃油系统设计参数选择、油气室的匹配抑制燃烧过程初期的放热，加强燃烧后期的放热，并采用高压喷射缩短喷油持续期。试验结果表明，通过上述的一系列手段，在230单缸机上实现了近似定压过程，大幅度降低了压力升高比，压力升高比控制在1.3。
Pe=3.0MPa 工作过程组织技术的研究成果代表了国内在高Pe大功率柴油机工作过程研究方面的最高水平，对我国先进高速大功率柴油机的开发具有重要的支撑作用。
在单缸机模拟多缸整机新技术的研究中，针对柴油机进排气压力波形成机理复杂的特点，开拓性地建立了一套研究分析评价和设计进排气管分支的方法。并以12V230柴油机为具体对象，详细地研究分析了分支长度、分支位置、分支直径以及分支数量变化对进排气压力波形状的影响。230单缸机试验结果和计算分析结果的对比表明，采用分支的方法实现了对单缸机压力波形的控制，明显消除了单缸机压力波形和整机的差异，单缸机燃油消耗率、放热率曲线等性能参数也和整机更好地一致。单缸机模拟整机新技术的研究成果对今后进排气分支的设计具有重要的指导意义。同时，本文揭示了利用该方法模拟多缸整机的应用范围，明确指出，对于按负荷特性运行的柴油机，按100％负荷特性设计的进排气分支可以适用于整个工作范围，但是对于按螺旋桨推进特性运行的柴油机，按100％负荷设计的分支方案不能适用于部分工况。当需要研究部分工况时，应按上述方法重新设计分支系统。