环保问题已经成为全球人类共同关注的问题。为防止船舶排气污染，国际海事组织(IMO)在1997年缔约国大会上以附则Ⅵ的形式出台了《防止船舶造成空气污染规则》。随着附则Ⅵ的生效和实施，柴油机NOx排放实船测试势在必行。然而，由于NOx排放实船测试和台架试验的特点和要求差别很大，尽管目前NOx排放台架试验已有一整套较为完善的测试程序和方法，但并不能适用于实船测试。为了使NOx排放实船测试切实可行，并为将来NOx排放实船测试技术规则出台提供理论依据和技术支持，本文围绕船舶柴油机NOx排放实船测试方法进行了较为深入的研究，主要研究内容及成果如下:　　(1)附则Ⅵ中简单碳平衡法和碳/氧平衡法两种排气流量计算方法不仅存在其固有的缺陷，而且由于需要的排气组分浓度参数多，使得排气分析仪体积大、价格昂贵、测试技术复杂。为此，本文根据柴油机不完全燃烧化学反应前后各成分质量平衡原理，推导了一种新的排气流量计算方法，亦即NOx比排放计算方法。该方法与简单碳平衡法和碳/氧平衡法相比，具有需测量的排气浓度参数少、计算更为精确、避免迭代计算等优点。　　(2)为了适应NOx排放实船测试要求，本文根据柴油机排气成分的特点，在新的排气流量计算方法基础上，提出了以排气中氧气测量浓度的干湿性为准的近似计算方法和忽略排气中CO、HC成分的近似计算方法。通过计算实例和误差分析，证明了新的排气流量计算方法的正确性，以及两种近似计算方法的可行性。在此基础上，提出了只需测量NOx、O2浓度的排气组分浓度简化测试方案。这样，NOx排放实船测试中，以便采用便携式气体分析仪进行排气浓度测量，使得NOx排放实船测试更为切实可行。　　(3)误差分析表明，柴油机NOx排放测试中，有效功率、油耗量、排气组分中的O2浓度和NOx浓度等参数测量精度对最终测试结果精度起着决定性影响。这些参数是NOx排放实船测试中的重点，同时也是测量的难点。本文根据实船测试的特点和要求，针对这些参数进行了测试方法分析和测试设备选型探讨。NOx排放实船测试中，有效功率的精确测量需要采用扭矩仪法，油耗量的精确测量需要通过燃油系统中安装合适的容积式流量计来进行测量。针对本文提出的排气组分浓度简化测试方案，排气浓度测量可选用便携的ZrO2型气体分析仪。　　(4)在充分研究BP神经网络理论及营运船舶主机运行工况特点基础上，提出了完整的基于BP神经网络的柴油机NOx排放特性预测建模方法。其中，样本确定采用变边界的均匀试验设计法，并将船舶主机的可能持续运行区域作为试验工况范围，对一台船用中速柴油机进行NOx排放台架试验，测取神经网络建模所需的训练样本和测试样本。在此基础上，成功地建立了该柴油机NOx排放特性预测模型。该方法需要的试验次数少，不需要复杂的计算过程，可以建立同族/组柴油机NOx排放通用模型，不失为一种有效的柴油机NOx排放特性预测建模新方法。所建模型可适用于NOx排放实船测试，为NOx排放实船测试提供参考和指导作用，修正测试工况偏差而引起的NOx排放偏差。　　(5)柴油机NOx排放水平与其运行工况密切相关，因此，作为排放法规应规定合适的测试工况。附则Ⅵ中E2、D2、E3试验循环模式不能用于NOx排放实船测试。对于发电柴油机和带调矩桨的主柴油机，随着服务时间的延长而技术状况恶化，在NOx排放实船测试中难以达到合同最大持续功率(CMCR)。考虑到其选型时的运行储备，本文提出将持续服务功率(CSR)作为试验循环工况的最大功率，由此确定NOx排放实船测试的循环工况标准。对于带定矩桨的船舶主机，船舶航行中因船舶阻力不同，主机运行的螺旋桨曲线不同，NOx排放实船测试中难以达到和稳定运行在附则Ⅵ中规定的E3模式试验循环工况。本文根据船舶试航特点和船舶主机选型功率储备要求，提出在船舶试航时进行NOx排放测试，并以试航工况曲线为基础建立相应的试验循环工况标准的实船测试方案。以上测试方案符合实船测试的特点，有利于减小测试工况偏差而引起的NOx排放测试误差。　　最后对全文进行了总结，并对有待进一步研究的问题进行了讨论。