随着高速增压柴油机强化程度的提高，柴油机活塞的机械负荷和热负荷日益增高，为减轻活塞顶面热负荷，现代高速柴油机多采用活塞顶部设计内冷却油道喷油冷却的方法，而活塞冷却喷嘴喷油的冷却效果如何,将是设计者十分关心的问题。基于此,本文设计了一种带内燃机运动模拟装置和活塞冷却喷嘴喷油装置的新型实验台，以测量内燃机活塞冷却喷嘴喷油冷却的效果。为实现活塞冷却喷嘴动态喷油测量功能，设计方案采用电机带动曲轴系统模拟高功率密度内燃机活塞冷却喷嘴喷油冷却的过程，引入平衡轴系方法减轻实验台架的振动。按照工程设计流程，首先对喷油冷却测试方法进行分析，寻找解决实验难点的工程方案。然后对实验台进行总体设计，将实验台分为实验主体装置、动力系统、供油系统和测控系统等四个主要功能模块，并对每个功能模块的具体细节给出了设计计算过程，通过采用高性能主轴电机和高压输油泵为实验台提供了可靠的动力和冷却油供应。本实验设计方案采用了PLC和数据采集卡结合使用的测控手段以达到实验要求所需的控制条件和实验精度。实现了对动态条件下内燃机运行过程中冷却喷嘴喷射进入活塞内冷却油道油量的精确测量，达到了评价内燃机活塞冷却喷嘴喷油效果的目的，为今后提高内燃机活塞冷却喷嘴喷油冷却效果的活塞设计提供了参考依据。