本论文以4115T柴油机为研究对象，对其尾气热量排放规律及其应用进行了试验研究。 通过进行柴油机尾气热量排放规律的试验，得出了各工况下尾气热量与柴油机转速、负荷、轴距（测试点到排气歧管汇集处的轴向距离，以下简称轴距）之间的数学模型，为尾气热量的利用提供了理论依据。 通过对试验结果的分析，得出了如下结论：尾气热量随负荷、转速的增大而增大，随轴距的增大而减小。总的来说，对尾气热量影响最大的是轴距、其次是转速、再次是负荷。试验结果表明4115T尾气热量的最大值为36.48kJ/s。说明柴油机尾气热量的利用潜力很大。 设计一台热管式换热器以便从柴油机尾气中提取一部分热量。对影响单根热管传热功率的各因素进行了分析，在安装热管面积为0.0550m~2时以换热器总体传热功率最大为目标函数，对影响换热器换热性能的参数进行优化。得到了换热器具有最大传热功率时各结构参数的优化值。 在有无换热器两种状态下进行了4115T柴油机台架试验。试验结果表明换热器达到设计要求，换热效率可达38％，可提取热量11.72kw。安装换热器前后柴油机耗油率的变化规律基本一致，安装换热器对柴油机耗油率基本无影响。烟度值略有下降，噪音略有升高。安装换热器对柴油机性能影响不大。 本论文的研究结果对柴油机尾气热量的合理利用提供了理论依据。