随着发动机强化程度的不断提高，高效燃烧与合理冷却成为提高整机性能的关键因素。在此基础上，大量研究在模拟仿真领域得到突破，多项、多部件耦合仿真对内燃机工程领域的技术研究发挥重大的作用。　　为了建立一套有效的仿真方法用于指导内燃机的设计开发，本课题针对一台四缸增压柴油机，通过理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法分别研究了最大扭矩工况和额定工况下的柴油机性能指标。在柴油机流-固耦合传热研究中，综合考虑了发动机机体、缸套壁面、燃烧室侧及冷却水套侧的共同影响。采用多种软件模拟手段，对发动机工作过程进行一维、三维仿真分析，对冷却水套换热进行三维模拟，并将得到的边界条件代入Abaqus中完成耦合系统的温度、应力和形变分析。　　主要工作包括：　　（1）建立一维发动机工作过程仿真模型，完成缸压、缸内温度场、换热等一系列缸内燃烧分析，为缸内三维CFD燃烧计算提供进排气的温度、压力、质量流量等必要的参数准备。　　（2）建立三维燃烧计算模型，完成最大扭矩工况和额定工况的模拟计算，并运用CFD-FEA Coupling模块，得到适合耦合的更为准确的燃气侧边界条件。　　（3）建立三维水套计算模型，得到水套的流场、温度场的变化情况。再次利用CFD-FEA Coupling实现水侧边界条件的映射，得到最大扭矩工况和额定工况下的冷却水侧边界条件。　　（4）基于燃气侧及冷却水侧的换热条件利用Abaqus软件对机体、缸套构成的系统进行流-固耦合分析，得到缸套的温度、应力、形变的分布云图。　　课题采用顺序耦合法完成了缸内燃烧-机体-缸套-冷却水套耦合系统的整体分析，采用额定功率工况2500r/min和最大扭矩工况1500r/min两个工况作为研究方案，进行有限元计算，结果表明：最大扭矩工况下的温度要稍高于额定工况；机体上部、缸套及水套交界面出现应力集中，并在应力峰值区域产生了较大的形变，使得耦合系统在应力影响下总体呈现扇状变形的趋势。