为满足国家日益严格排放的法规，提升发动机产品的市场竞争力，需要在已有的机型上进行强化升级开发，以提升缸内爆发压力，进一步挖掘发动机潜在性能。为此，本文应用有限元数值计算和台架试验的方法，在原有的4DW93-84E3机型基础上，对其缸套、各缸间隔板、缸盖螺栓孔等进行了优化设计。降低了发动机热负荷，提高了发动机强度，改善了发动机性能。本文主要做了以下工作:　　发动机机体组合计算模型的建立。首先，为降低计算成本，提高计算效率，在保证计算精确度的基础上对发动机模型进行了简化;然后，利用有限元前处理软件Hypermesh对发动机机体、气缸套、气缸垫、气缸盖螺栓、主轴承盖、主轴承盖螺栓、气缸盖等零件进行了有限元网格划分，消除所有的不良单元，确保有限元模型的精度;利用试验方法得到了原机和改进机型所需要的边界条件，保证了模型计算精度。　　缸套变形、同轴度和圆柱度计算分析。利用已建立的数值计算模型分析比较了不同机型在不同工况下的缸套变形，明确了不同机型缸套横向和纵向截面的变形，并提出了缸套变形的评价指标;分析比较了不同机型下缸套的同轴度和圆柱度变化规律。通过研究发现，改进后的机型改善了原机的发动机缸套变形、同轴度和圆柱度，减少了漏光率，有利于改善发动机排放性能。　　主轴承孔变形、同轴度和圆柱度计算分析。利用数值计算结果，分析并绘制了在预紧力工况和爆发工况下，发动机主轴承孔的变形图，明确了不同工况、不同机型下主轴承孔的变形规律。研究结果表明，发动机改进前后主轴承孔变形趋势和原机相同;改进后的机型主轴承孔同轴度和圆柱度均增大。　　机体变形和机体应力计算分析。利用数值模拟结果，确定了不同机型不同工况下的变形情况，为改进方案的选择提供了理论依据;研究发现了改进机型可以消除原机在1-2缸、2-3缸中间隔板出现的较严重的应力集中现象，改善了发动机结构强度。