随着人们对内燃机振动、噪声的控制要求日益严格以及全球石油资源的日趋枯竭，迫切需要对内燃机的动态性能和重要摩擦副进行广泛深入的研究，以降低其振动噪声和摩擦功耗。研究表明，由活塞二阶运动引起的活塞敲缸是内燃机的主要机械噪声之一，同时活塞组件的摩擦损失占内燃机机械损失的40％以上。因此，无论是降低振动噪声还是降低摩擦功耗，对内燃机缸套-活塞摩擦副动力学和摩擦学的研究都具有实际意义。　　 以往人们研究活塞二阶运动时，没有考虑活塞环摩擦学特性的影响，本文把缸套-活塞-活塞环看作一个系统进行研究，在讨论缸套-活塞裙部、缸套-活塞环两润滑区域摩擦学特性的基础上，结合活塞二阶运动动力学方程，建立了一种同时考虑活塞裙部、活塞环摩擦学特性的缸套-活塞-活塞环系统动力学摩擦学耦合模型；按照控制论的观点，把该模型看作自动控制系统，运用求解平均雷诺方程的有限差分法及超松弛迭代法(SOR)、求解活塞二阶运动动力学方程的牛顿法等数学工具，对某一型号柴油机缸套-活塞-活塞环系统进行了数值仿真分析。　　 在MATLAB环境下编写了全部的计算程序，并将重要计算结果与同型号柴油机的试验数据进行对比，证明了所建模型的正确性。计算表明，考虑活塞环摩擦学特性后活塞的二阶运动幅度和速度都有减弱的趋势，同时有一定时间（曲柄转角）的滞后，这说明活塞环有消弱活塞二阶运动的作用。最后基于前述模型，分析了活塞的重要结构参数如裙部纵向型面、配缸间隙、活塞销偏心、裙部高度对活塞动力学、摩擦学特性的影响大小及关系，同时给出低噪声、低摩擦损耗活塞设计的一些思路和建议。