随着IMO Tier III排放标准的执行,对船舶柴油机新技术提出了更高的要求。电控燃油喷射技术、电控气缸注油技术与电控排气阀技术应用于智能化柴油机,能够有效改善柴油机燃烧性能、降低油耗与排放。国内船用柴油机电子控制技术研究较为落后,离国外先进技术水平有一定差距,开展电控燃油喷射技术、电控气缸注油技术与电控排气阀技术研究,有助于推动我国船用柴油机电控技术研究的发展,具有重要的理论研究和工程应用研究价值。以某船用低速柴油机为研究对象,设计了单缸燃油喷射、气缸注油及排气为基础的特性研究综合试验台总体结构,开发了试验台测控系统,并完成了测控系统性能优化与试验验证工作。主要研究工作及成果如下:(1)通过对船用低速机燃油喷射系统、气缸注油系统与排气阀系统的结构组成、特点与工作原理分析,提出了单缸试验台总体设计方案,进行了机械液力系统各部分组成的具体设计分析,完成了试验台高压油泵、驱动电机、伺服电机与自动油量测量装置设计与选型。(2)根据各电控系统性能研究需要,完成了试验台测量信号类型、变化范围、同步性与采集参数等的分析,并以此确定了传感器型号与硬件采集设备。硬件采集设备能够满足试验台多通道同步、高速大数据量的信号采集要求。(3)按照试验台测控系统功能模块划分,采用NI CompactRIO系统,通过模块化方式开发试验台测控系统,实现了试验台测量信号的同步采集。开发的试验台测控系统具备信号实时显示、数据存储、数据回显与数据分析等功能,试验台能够满足电控燃油喷射特性、电控气缸注油特性及电控排气阀驱动特性研究的测量、控制与分析要求。(4)从试验人员操作便捷角度与内存管理特性入手,对测控系统软件进行了功能上的改进与性能上的优化,改善了软件内存使用效率;设计了不断向真实环境逼近的递进式试验,对测控系统进行了数据传输完整性与功能实现的验证。结果表明,测控系统各模块功能正常且能够保证数据传输的可靠性。