基于我国地理情况及最新实施的国Ⅵ排放法规,增压柴油机与后处理系统匹配能够在提高柴油机高原适应性同时满足排放法规要求。本文主要研究不同进气增压模式对柴油机及DPF性能影响。本文通过搭建单级增压柴油机及两级增压柴油试验台架对其万有特性进行对比分析,结果表明:两级增压柴油机动力性好,但NOx排放较高,小负荷Soot排放较高。柴油机采用两级增压模式匹配后处理系统后进气性能、压力升高率、NOx等降幅均大于单级增压柴油机。同时两级增压柴油机DPF压降高于单机增压,高海拔时压降高于低海拔。灰分沉积相较于碳加载对柴油机性能影响更加显著,同时其对于两级增压柴油机性能影响更大,有效热效率下降主要是由于传热损失增大。单级增压高转速时,由于增压系统工作状态不同,柴油机性能随碳载量、灰分量增大整体性能表现更优。相同灰分沉积及碳加载条件下,两级增压柴油机匹配DPF压降更大。基于不同增压模式对柴油机及DPF变海拔特性研究,进一步对不同增压模式下柴油机匹配DPF结构参数进行优化。结果表明:载体目数越小其压降越大,且随着灰分沉积及碳载量的增多,DPF压降上升速率更快。DPF进出口孔径比例在1.3时压降特性表现最佳。单级增压柴油机匹配DPF捕集效率高于两级增压。针对所确定的载体结构,进一步探究不同增压模式下载体配比、长径比对柴油机及DPF性能影响规律。研究表明:不同进气模式柴油机匹配不同体积DPF对其性能影响不明显。随碳载量及灰分沉积增大,DPF配比越小压降上升速率越快,配比越大载体容灰能力越强,两级增压柴油机性能对灰分量及碳载量增大表现更为敏感。载体长径比增大对柴油机性能影响更大,扭矩有明显下降趋势,DPF压降增大,NOx排放减少,两级增压各项性能整体变动更大。灰分分布系数增大对长径比小载体影响更小,其容灰能力更强,压降越低且上升速率更慢。不同进气增压模式匹配DPF,其压降降幅差异不明显。EGR技术是降低NOx排放的主要机内净化技术。而柴油机在低负荷低转速工况下存在EGR引入能力较差的问题,本文针对TST、RTST系统匹配后处理系统对柴油机引入EGR能力进行研究,同时对比原机与匹配后处理系统性能差异。结果表明:匹配后处理系统后两种增压系统在低转速引入EGR能力较差问题均得以改善。高转速时柴油机扭矩随EGR率增大而增高,DPF压降随EGR率增大而降低。同时EGR率仅靠高压级涡轮机叶片开度控制时,柴油机匹配后处理系统后引入EGR能力提高。高转速时进气流量随VGT开度先小幅上升后下降。DPF压降随EGR率增大先升后降,同EGR率高转速压降高于低转速。EGR率相同时,匹配后处理系统柴油机VGT开度更大。VGT开度越小,EGR率越大,缸内燃烧恶化,当VGT开度小于0.4时,柴油机经济性、动力性迅速下降,排气损失大幅增加。NOx排放随EGR率增大而减小。针对RTST系统匹配后处理系统柴油机变海拔工作特性研究发现:高转速下,0km-3km时DPF压降随VGT开度先增大后减小,扭矩随其开度增大而减小。低转速下,DPF背压随VGT开度增大而减小。扭矩随其开度增大,先增大后减小。