摘要：
结合柴油机活塞发展现状,针对某型号高强度柴油机,利用SolidWorks建立该柴油机活塞的三维模型,并用ANSYS对活塞进行有限元分析,讨论活塞在高温环境、最高燃烧压力或最大侧向力作用下的温度场、应力分布和变形情况。分析结果表明,活塞主要承受热应力和热变形,最大耦合应力在油道顶部,约270 MPa,最大变形出现在活塞顶部边缘,变形量约0.08%,变形随活塞高度降低而减小,在裙部略有上升。活塞头部在销孔方向上热变形大于耦合变形,两者差值随活塞头部高度降低而减小。活塞在垂直于销孔轴线方向上的耦合变形总体上大于平行于销孔方向的耦合变形。同时，燃烧室喉口、环槽和销座处应力集中明显,针对上述薄弱区域进行结构改进,发现改进后应力值均显著降低,这些结构改进对高强度柴油机活塞设计开发具有重要指导意义。

摘要：
通过基本结构的微小变动,将单火花塞点火（single spark ignition, SSI）改造成双火花塞点火（dual spark ignition, DSI）,运用三维仿真软件AVLFIRE模拟仿真,并通过试验验证。再对单火花塞点火、双火花塞同步点火（dual synchronous spark ignition, DSSI）、异步点火（dual asynchronous spark ignition, DASI）3种不同的点火方式进行对比。结果表明：在6500 r/min转速全负荷状态下,空气过量系数为1.00而其他参数调整为最佳时,单火花塞的最佳点火提前角为29°,在空气过量系数为1.15的最佳参数下,双火花塞同步点火的最佳点火提前角为22°,双火花塞异步点火的最佳点火提前角为22°和24°。其中,发动机综合性能在双火花塞异步点火条件下表现最好：相对于单火花塞点火指示功提升8.49%；相对于同步点火,可将最高燃烧压力和压缩负功减小,指示功提升3.60%；同时改善了排放性。上述研究中发动机均控制在未发生爆震情况下。

摘要：
采用高温高压定容燃烧弹系统对亚/超临界环境下燃料在纯氧中的喷射燃烧现象进行试验研究,通过高速相机和阴影法进行燃烧图像信息的采集,研究在相同的超临界温度下,正己烷和乙醚两种燃料喷射燃烧火焰特性随环境压力和喷油脉宽的改变而呈现的差异性。试验结果表明：在亚临界压力下,两种燃料在不同喷油脉宽下的燃烧时间均随着环境压力的升高而升高,火焰发展后期基本保持较为稳定的形态和亮度,符合传统的喷射燃烧过程。正己烷在临界压力点下火焰长度最短,形态较为规则；超临界压力下,火焰形态有稳定趋势但仍有轻微波动,且火焰长度略短于亚临界；喷油脉宽改变时,燃烧时间在临界压力附近呈现出不同的趋势。乙醚的燃烧时间随压力的升高而增大,在临界压力处达到最大值,后随着压力的继续升高而下降，不同压力条件下火焰形态略有差别。燃烧现象存在差异性主要是由于亚/超临界坏境下燃料的物性参数和破碎蒸发机理不同。

摘要：
以两级增压柴油机为研究机型，采用GTPower构建其一维热力学仿真模型，对比模拟研究了柴油机采用两级增压（two stage turbocharger, TST）和可变两级增压（regulated two stage turbocharger, RTST）的变海拔（0 km、2 km、4 km）工作特性。模拟结果表明：针对发动机外特性，不同两级增压系统高压级压比随海拔升高而增加。相比TST增压系统，高原环境下（2 km、4 km），RTST增压系统能够保证更高的进气流量及空燃比，抑制柴油机高原限扭，同时降低有效燃油消耗率。随着海拔升高，TST及RTST涡前温度及传热能均出现不同程度的升高；但RTST涡前温度及传热能升高幅度相对较低。低海拔（2 km）下，NOx 比排放随海拔升高呈增加的趋势。高海拔（4 km）下，可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger, VGT)开度减小及推迟主喷定时，进气流量及空燃比增加。随着VGT开度增加及主喷定时推迟，涡前温度升高。传热能随VGT开度增加先减小后升高，随主喷定时推迟而减小。NOx 比排放随VGT开度的增加而减小，随主喷定时的推迟减小幅度较小。较早的喷油定时（-7°~-4°）协同合理的VGT开度（0.3~0.5）有利于减小有效燃油消耗率（BSFC）与NOx 比排放的折中关系。

摘要：
在一台直列4缸增压直喷汽油机上针对万有特性最低油耗工况点，进行了稀薄燃烧与废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）提高发动机热效率的对比试验研究。试验结果表明：稀薄燃烧及EGR均能有效降低发动机燃油消耗率，稀释率分别为33%和19%时，采用稀燃和EGR时的最高有效热效率绝对值分别增加2.8%和1.7%，其中稀燃的有效热效率达到了39.9%，稀燃实现更高热效率主要归因于较低的传热损失和未燃损失。从燃烧角度来看，稀燃及EGR稀释都延长了燃烧滞燃期及持续期，但同样稀释率下稀燃的滞燃期更短，稀燃更高的稀释极限实现了更低的传热损失；但EGR抑制爆震,提前燃烧相位，使采用EGR时的排气能量损失低于稀燃。从排放角度来看，稀燃及EGR在高稀释率下均显著降低NOx 排放，而受益于高氧气浓度，相同稀释率下稀燃的HC及CO排放均低于采用EGR时，从而使稀燃的未燃损失更低。

摘要：
为改善船舶天然气发动机动力系统调速性能，提高内河液化天然气燃料动力船舶的操纵性及安全性，提出构建天然气发动机-蓄电池混合动力系统。分别针对液化天然气发动机动力系统及混合动力系统建立MATLAB/simulink仿真模型，并实现了船舶起动和变负荷过程。然后对两种仿真系统的仿真结果进行分析，结果表明：采用该混合动力系统的船舶变负荷过程航速变化区间变大，并且系统达到稳定时间缩短，采用设计的控制策略，天然气的消耗最大降低量为19.6%、NOX、CO、HC三种排放物最大降低量分别为22.1%、18.5%、23.6%。

摘要：
为了更加高效利用汽油机排气余热，分析了某款汽油机排气余热回收潜力，建立了基于蒸发器和活塞式膨胀机的汽油机-朗肯循环联合余热回收系统模型。利用遗传算法，同时考虑膨胀机输出功、排气利用率、蒸发器效率和膨胀机绝热效率，以膨胀机输出功和系统总效率为优化目标，以蒸发压力和膨胀机转速为优化变量，对汽油机4个工况下朗肯循环系统的最佳运行参数进行了研究。结果表明，在整个发动机转速范围内，排气最大可利用效率均高于46%，转速越高则排气品质越高。在不同工况下存在最优的膨胀机转速和蒸发压力。经过优化，在选取的4个工况下，功率提高率均在6%以上，最高达到7.08%。

摘要：
针对强噪声干扰下柴油机失火故障难以诊断的问题，提出一种基于变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）与交叉小波变换（cross wavelet transform, XWT）的柴油机失火故障诊断方法。该方法首先通过VMD将缸盖振动信号进行分解、自适应消噪及信号重构，再利用XWT对任意两个连续工作循环信号进行时频相关分析，进一步消除振动信号中的干扰噪声以提取柴油机燃烧特征，最后通过计算时频空间各缸能量占比进行柴油机失火故障诊断。通过对仿真信号分析及柴油机失火故障诊断，结果表明：该方法可以消除强噪声干扰，提取柴油机燃烧周期瞬态振动冲击特征，有效地识别柴油机失火故障。

摘要：
对大功率发电柴油机选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3 分布均匀性,通过分析仿真结果,优选出60°和70°两种喷雾锥角的尿素喷嘴。使用选定的喷雾锥角进行结晶对比试验和性能对比试验。结晶对比试验结果显示,60°喷雾锥角的结晶风险明显低于70°喷雾锥角的结晶风险。性能对比试验结果显示,两种喷雾锥角的NOx 转化效率基本一致。综合分析仿真结果与试验结果,最终将SCR系统的尿素喷雾锥角优化为60°。

摘要：
基于弹流润滑（elastic hydrodynamic lubrication，EHL）和粗糙峰接触理论及平均流量模型，建立了某连杆小头摆动摩擦副柔性多体动力学模型，分析研究了抛物型线、双曲型线和锥度型线3种衬套型线对连杆小头摆动摩擦副润滑及变形匹配的影响。结果表明：抛物型线与双曲型线的润滑和变形特性都要优于无型线；而锥度型线润滑性能变差，变形特性能得到提升；综合来看，切削量为6μm的双曲型线对连杆小头衬套润滑和变形匹配的综合改善效果较好。

摘要：
以喷油器喷孔为对象，基于欧拉-拉格朗日法和磨蚀模型对磨粒流研磨过程中的流场及颗粒运动进行了数值模拟,分别得出采用不同形状颗粒时的动压力、湍流动能、颗粒速度、磨蚀速率，探究了颗粒形状因子对研磨结果的影响。研究表明，磨蚀速率同颗粒形状因子成反比关系，采用形状因子较小的颗粒可加快研磨速度，形状因子为0.3的颗粒在喷孔入口处的磨蚀速率最大，比形状因子为0.7的磨蚀速率高出86.6%，颗粒形状对工件表面的磨蚀位置也有较大影响。

摘要：
基于某市售1.6 L汽油缸内直喷（GDI）发动机轿车，进行底盘式汽油机颗粒过滤捕集器（GPF）/催化型汽油机颗粒过滤捕集器（CGPF）设计和性能研究，研究了不同涂覆量、涂覆工艺和贵金属含量设计对GPF/CGPF催化剂冷流背压、涂层形貌的影响，从而设计出低背压CGPF催化剂样品。通过对配备有国六标定系统的GDI汽油车进行系列全球统一轻型车测试循环（WLTC）工况排放试验，分别考察了加装底盘式GPF、CGPF及不同贵金属载量CGPF对尾气后处理排放的影响，并与采用原装紧密耦合式三效催化剂（TWC）时的排放性能进行对比分析。结果表明，加装GPF或CGPF配置，会对造成排气系统背压提升，但油耗变化不大；采用紧耦合式TWC+底盘式GPF/CGPF后处理集成净化系统，可有效解决单TWC布局下颗粒物数量（PN）超标问题；使用CGPF可在保证颗粒物捕集效果同时，较好发挥对气态污染物的处理作用，并使各个指标满足国六b排放要求；使用CGPF的催化剂后处理系统进行多次WLTC工况预处理运行，可有效提升其对颗粒物的捕集能力，使PN捕集效率从76.38%跃升至97.00%。

摘要：
结合柴油机活塞发展现状,针对某型号高强度柴油机,利用SolidWorks建立该柴油机活塞的三维模型,并用ANSYS对活塞进行有限元分析,讨论活塞在高温环境、最高燃烧压力或最大侧向力作用下的温度场、应力分布和变形情况。分析结果表明,活塞主要承受热应力和热变形,最大耦合应力在油道顶部,约270 MPa,最大变形出现在活塞顶部边缘,变形量约0.08%,变形随活塞高度降低而减小,在裙部略有上升。活塞头部在销孔方向上热变形大于耦合变形,两者差值随活塞头部高度降低而减小。活塞在垂直于销孔轴线方向上的耦合变形总体上大于平行于销孔方向的耦合变形。同时，燃烧室喉口、环槽和销座处应力集中明显,针对上述薄弱区域进行结构改进,发现改进后应力值均显著降低,这些结构改进对高强度柴油机活塞设计开发具有重要指导意义。

摘要：
通过基本结构的微小变动,将单火花塞点火（single spark ignition, SSI）改造成双火花塞点火（dual spark ignition, DSI）,运用三维仿真软件AVLFIRE模拟仿真,并通过试验验证。再对单火花塞点火、双火花塞同步点火（dual synchronous spark ignition, DSSI）、异步点火（dual asynchronous spark ignition, DASI）3种不同的点火方式进行对比。结果表明：在6500 r/min转速全负荷状态下,空气过量系数为1.00而其他参数调整为最佳时,单火花塞的最佳点火提前角为29°,在空气过量系数为1.15的最佳参数下,双火花塞同步点火的最佳点火提前角为22°,双火花塞异步点火的最佳点火提前角为22°和24°。其中,发动机综合性能在双火花塞异步点火条件下表现最好：相对于单火花塞点火指示功提升8.49%；相对于同步点火,可将最高燃烧压力和压缩负功减小,指示功提升3.60%；同时改善了排放性。上述研究中发动机均控制在未发生爆震情况下。

摘要：
采用高温高压定容燃烧弹系统对亚/超临界环境下燃料在纯氧中的喷射燃烧现象进行试验研究,通过高速相机和阴影法进行燃烧图像信息的采集,研究在相同的超临界温度下,正己烷和乙醚两种燃料喷射燃烧火焰特性随环境压力和喷油脉宽的改变而呈现的差异性。试验结果表明：在亚临界压力下,两种燃料在不同喷油脉宽下的燃烧时间均随着环境压力的升高而升高,火焰发展后期基本保持较为稳定的形态和亮度,符合传统的喷射燃烧过程。正己烷在临界压力点下火焰长度最短,形态较为规则；超临界压力下,火焰形态有稳定趋势但仍有轻微波动,且火焰长度略短于亚临界；喷油脉宽改变时,燃烧时间在临界压力附近呈现出不同的趋势。乙醚的燃烧时间随压力的升高而增大,在临界压力处达到最大值,后随着压力的继续升高而下降，不同压力条件下火焰形态略有差别。燃烧现象存在差异性主要是由于亚/超临界坏境下燃料的物性参数和破碎蒸发机理不同。

摘要：
以两级增压柴油机为研究机型，采用GTPower构建其一维热力学仿真模型，对比模拟研究了柴油机采用两级增压（two stage turbocharger, TST）和可变两级增压（regulated two stage turbocharger, RTST）的变海拔（0 km、2 km、4 km）工作特性。模拟结果表明：针对发动机外特性，不同两级增压系统高压级压比随海拔升高而增加。相比TST增压系统，高原环境下（2 km、4 km），RTST增压系统能够保证更高的进气流量及空燃比，抑制柴油机高原限扭，同时降低有效燃油消耗率。随着海拔升高，TST及RTST涡前温度及传热能均出现不同程度的升高；但RTST涡前温度及传热能升高幅度相对较低。低海拔（2 km）下，NOx 比排放随海拔升高呈增加的趋势。高海拔（4 km）下，可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger, VGT)开度减小及推迟主喷定时，进气流量及空燃比增加。随着VGT开度增加及主喷定时推迟，涡前温度升高。传热能随VGT开度增加先减小后升高，随主喷定时推迟而减小。NOx 比排放随VGT开度的增加而减小，随主喷定时的推迟减小幅度较小。较早的喷油定时（-7°~-4°）协同合理的VGT开度（0.3~0.5）有利于减小有效燃油消耗率（BSFC）与NOx 比排放的折中关系。

摘要：
在一台直列4缸增压直喷汽油机上针对万有特性最低油耗工况点，进行了稀薄燃烧与废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）提高发动机热效率的对比试验研究。试验结果表明：稀薄燃烧及EGR均能有效降低发动机燃油消耗率，稀释率分别为33%和19%时，采用稀燃和EGR时的最高有效热效率绝对值分别增加2.8%和1.7%，其中稀燃的有效热效率达到了39.9%，稀燃实现更高热效率主要归因于较低的传热损失和未燃损失。从燃烧角度来看，稀燃及EGR稀释都延长了燃烧滞燃期及持续期，但同样稀释率下稀燃的滞燃期更短，稀燃更高的稀释极限实现了更低的传热损失；但EGR抑制爆震,提前燃烧相位，使采用EGR时的排气能量损失低于稀燃。从排放角度来看，稀燃及EGR在高稀释率下均显著降低NOx 排放，而受益于高氧气浓度，相同稀释率下稀燃的HC及CO排放均低于采用EGR时，从而使稀燃的未燃损失更低。

摘要：
为改善船舶天然气发动机动力系统调速性能，提高内河液化天然气燃料动力船舶的操纵性及安全性，提出构建天然气发动机-蓄电池混合动力系统。分别针对液化天然气发动机动力系统及混合动力系统建立MATLAB/simulink仿真模型，并实现了船舶起动和变负荷过程。然后对两种仿真系统的仿真结果进行分析，结果表明：采用该混合动力系统的船舶变负荷过程航速变化区间变大，并且系统达到稳定时间缩短，采用设计的控制策略，天然气的消耗最大降低量为19.6%、NOX、CO、HC三种排放物最大降低量分别为22.1%、18.5%、23.6%。

摘要：
为了更加高效利用汽油机排气余热，分析了某款汽油机排气余热回收潜力，建立了基于蒸发器和活塞式膨胀机的汽油机-朗肯循环联合余热回收系统模型。利用遗传算法，同时考虑膨胀机输出功、排气利用率、蒸发器效率和膨胀机绝热效率，以膨胀机输出功和系统总效率为优化目标，以蒸发压力和膨胀机转速为优化变量，对汽油机4个工况下朗肯循环系统的最佳运行参数进行了研究。结果表明，在整个发动机转速范围内，排气最大可利用效率均高于46%，转速越高则排气品质越高。在不同工况下存在最优的膨胀机转速和蒸发压力。经过优化，在选取的4个工况下，功率提高率均在6%以上，最高达到7.08%。

摘要：
针对强噪声干扰下柴油机失火故障难以诊断的问题，提出一种基于变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）与交叉小波变换（cross wavelet transform, XWT）的柴油机失火故障诊断方法。该方法首先通过VMD将缸盖振动信号进行分解、自适应消噪及信号重构，再利用XWT对任意两个连续工作循环信号进行时频相关分析，进一步消除振动信号中的干扰噪声以提取柴油机燃烧特征，最后通过计算时频空间各缸能量占比进行柴油机失火故障诊断。通过对仿真信号分析及柴油机失火故障诊断，结果表明：该方法可以消除强噪声干扰，提取柴油机燃烧周期瞬态振动冲击特征，有效地识别柴油机失火故障。

摘要：
对大功率发电柴油机选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3 分布均匀性,通过分析仿真结果,优选出60°和70°两种喷雾锥角的尿素喷嘴。使用选定的喷雾锥角进行结晶对比试验和性能对比试验。结晶对比试验结果显示,60°喷雾锥角的结晶风险明显低于70°喷雾锥角的结晶风险。性能对比试验结果显示,两种喷雾锥角的NOx 转化效率基本一致。综合分析仿真结果与试验结果,最终将SCR系统的尿素喷雾锥角优化为60°。

摘要：
基于弹流润滑（elastic hydrodynamic lubrication，EHL）和粗糙峰接触理论及平均流量模型，建立了某连杆小头摆动摩擦副柔性多体动力学模型，分析研究了抛物型线、双曲型线和锥度型线3种衬套型线对连杆小头摆动摩擦副润滑及变形匹配的影响。结果表明：抛物型线与双曲型线的润滑和变形特性都要优于无型线；而锥度型线润滑性能变差，变形特性能得到提升；综合来看，切削量为6μm的双曲型线对连杆小头衬套润滑和变形匹配的综合改善效果较好。

摘要：
以喷油器喷孔为对象，基于欧拉-拉格朗日法和磨蚀模型对磨粒流研磨过程中的流场及颗粒运动进行了数值模拟,分别得出采用不同形状颗粒时的动压力、湍流动能、颗粒速度、磨蚀速率，探究了颗粒形状因子对研磨结果的影响。研究表明，磨蚀速率同颗粒形状因子成反比关系，采用形状因子较小的颗粒可加快研磨速度，形状因子为0.3的颗粒在喷孔入口处的磨蚀速率最大，比形状因子为0.7的磨蚀速率高出86.6%，颗粒形状对工件表面的磨蚀位置也有较大影响。

摘要：
基于某市售1.6 L汽油缸内直喷（GDI）发动机轿车，进行底盘式汽油机颗粒过滤捕集器（GPF）/催化型汽油机颗粒过滤捕集器（CGPF）设计和性能研究，研究了不同涂覆量、涂覆工艺和贵金属含量设计对GPF/CGPF催化剂冷流背压、涂层形貌的影响，从而设计出低背压CGPF催化剂样品。通过对配备有国六标定系统的GDI汽油车进行系列全球统一轻型车测试循环（WLTC）工况排放试验，分别考察了加装底盘式GPF、CGPF及不同贵金属载量CGPF对尾气后处理排放的影响，并与采用原装紧密耦合式三效催化剂（TWC）时的排放性能进行对比分析。结果表明，加装GPF或CGPF配置，会对造成排气系统背压提升，但油耗变化不大；采用紧耦合式TWC+底盘式GPF/CGPF后处理集成净化系统，可有效解决单TWC布局下颗粒物数量（PN）超标问题；使用CGPF可在保证颗粒物捕集效果同时，较好发挥对气态污染物的处理作用，并使各个指标满足国六b排放要求；使用CGPF的催化剂后处理系统进行多次WLTC工况预处理运行，可有效提升其对颗粒物的捕集能力，使PN捕集效率从76.38%跃升至97.00%。

摘要：
结合柴油机活塞发展现状,针对某型号高强度柴油机,利用SolidWorks建立该柴油机活塞的三维模型,并用ANSYS对活塞进行有限元分析,讨论活塞在高温环境、最高燃烧压力或最大侧向力作用下的温度场、应力分布和变形情况。分析结果表明,活塞主要承受热应力和热变形,最大耦合应力在油道顶部,约270 MPa,最大变形出现在活塞顶部边缘,变形量约0.08%,变形随活塞高度降低而减小,在裙部略有上升。活塞头部在销孔方向上热变形大于耦合变形,两者差值随活塞头部高度降低而减小。活塞在垂直于销孔轴线方向上的耦合变形总体上大于平行于销孔方向的耦合变形。同时，燃烧室喉口、环槽和销座处应力集中明显,针对上述薄弱区域进行结构改进,发现改进后应力值均显著降低,这些结构改进对高强度柴油机活塞设计开发具有重要指导意义。

摘要：
通过基本结构的微小变动,将单火花塞点火（single spark ignition, SSI）改造成双火花塞点火（dual spark ignition, DSI）,运用三维仿真软件AVLFIRE模拟仿真,并通过试验验证。再对单火花塞点火、双火花塞同步点火（dual synchronous spark ignition, DSSI）、异步点火（dual asynchronous spark ignition, DASI）3种不同的点火方式进行对比。结果表明：在6500 r/min转速全负荷状态下,空气过量系数为1.00而其他参数调整为最佳时,单火花塞的最佳点火提前角为29°,在空气过量系数为1.15的最佳参数下,双火花塞同步点火的最佳点火提前角为22°,双火花塞异步点火的最佳点火提前角为22°和24°。其中,发动机综合性能在双火花塞异步点火条件下表现最好：相对于单火花塞点火指示功提升8.49%；相对于同步点火,可将最高燃烧压力和压缩负功减小,指示功提升3.60%；同时改善了排放性。上述研究中发动机均控制在未发生爆震情况下。

摘要：
采用高温高压定容燃烧弹系统对亚/超临界环境下燃料在纯氧中的喷射燃烧现象进行试验研究,通过高速相机和阴影法进行燃烧图像信息的采集,研究在相同的超临界温度下,正己烷和乙醚两种燃料喷射燃烧火焰特性随环境压力和喷油脉宽的改变而呈现的差异性。试验结果表明：在亚临界压力下,两种燃料在不同喷油脉宽下的燃烧时间均随着环境压力的升高而升高,火焰发展后期基本保持较为稳定的形态和亮度,符合传统的喷射燃烧过程。正己烷在临界压力点下火焰长度最短,形态较为规则；超临界压力下,火焰形态有稳定趋势但仍有轻微波动,且火焰长度略短于亚临界；喷油脉宽改变时,燃烧时间在临界压力附近呈现出不同的趋势。乙醚的燃烧时间随压力的升高而增大,在临界压力处达到最大值,后随着压力的继续升高而下降，不同压力条件下火焰形态略有差别。燃烧现象存在差异性主要是由于亚/超临界坏境下燃料的物性参数和破碎蒸发机理不同。

摘要：
以两级增压柴油机为研究机型，采用GTPower构建其一维热力学仿真模型，对比模拟研究了柴油机采用两级增压（two stage turbocharger, TST）和可变两级增压（regulated two stage turbocharger, RTST）的变海拔（0 km、2 km、4 km）工作特性。模拟结果表明：针对发动机外特性，不同两级增压系统高压级压比随海拔升高而增加。相比TST增压系统，高原环境下（2 km、4 km），RTST增压系统能够保证更高的进气流量及空燃比，抑制柴油机高原限扭，同时降低有效燃油消耗率。随着海拔升高，TST及RTST涡前温度及传热能均出现不同程度的升高；但RTST涡前温度及传热能升高幅度相对较低。低海拔（2 km）下，NOx 比排放随海拔升高呈增加的趋势。高海拔（4 km）下，可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger, VGT)开度减小及推迟主喷定时，进气流量及空燃比增加。随着VGT开度增加及主喷定时推迟，涡前温度升高。传热能随VGT开度增加先减小后升高，随主喷定时推迟而减小。NOx 比排放随VGT开度的增加而减小，随主喷定时的推迟减小幅度较小。较早的喷油定时（-7°~-4°）协同合理的VGT开度（0.3~0.5）有利于减小有效燃油消耗率（BSFC）与NOx 比排放的折中关系。

摘要：
在一台直列4缸增压直喷汽油机上针对万有特性最低油耗工况点，进行了稀薄燃烧与废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）提高发动机热效率的对比试验研究。试验结果表明：稀薄燃烧及EGR均能有效降低发动机燃油消耗率，稀释率分别为33%和19%时，采用稀燃和EGR时的最高有效热效率绝对值分别增加2.8%和1.7%，其中稀燃的有效热效率达到了39.9%，稀燃实现更高热效率主要归因于较低的传热损失和未燃损失。从燃烧角度来看，稀燃及EGR稀释都延长了燃烧滞燃期及持续期，但同样稀释率下稀燃的滞燃期更短，稀燃更高的稀释极限实现了更低的传热损失；但EGR抑制爆震,提前燃烧相位，使采用EGR时的排气能量损失低于稀燃。从排放角度来看，稀燃及EGR在高稀释率下均显著降低NOx 排放，而受益于高氧气浓度，相同稀释率下稀燃的HC及CO排放均低于采用EGR时，从而使稀燃的未燃损失更低。

摘要：
为改善船舶天然气发动机动力系统调速性能，提高内河液化天然气燃料动力船舶的操纵性及安全性，提出构建天然气发动机-蓄电池混合动力系统。分别针对液化天然气发动机动力系统及混合动力系统建立MATLAB/simulink仿真模型，并实现了船舶起动和变负荷过程。然后对两种仿真系统的仿真结果进行分析，结果表明：采用该混合动力系统的船舶变负荷过程航速变化区间变大，并且系统达到稳定时间缩短，采用设计的控制策略，天然气的消耗最大降低量为19.6%、NOX、CO、HC三种排放物最大降低量分别为22.1%、18.5%、23.6%。

摘要：
为了更加高效利用汽油机排气余热，分析了某款汽油机排气余热回收潜力，建立了基于蒸发器和活塞式膨胀机的汽油机-朗肯循环联合余热回收系统模型。利用遗传算法，同时考虑膨胀机输出功、排气利用率、蒸发器效率和膨胀机绝热效率，以膨胀机输出功和系统总效率为优化目标，以蒸发压力和膨胀机转速为优化变量，对汽油机4个工况下朗肯循环系统的最佳运行参数进行了研究。结果表明，在整个发动机转速范围内，排气最大可利用效率均高于46%，转速越高则排气品质越高。在不同工况下存在最优的膨胀机转速和蒸发压力。经过优化，在选取的4个工况下，功率提高率均在6%以上，最高达到7.08%。

摘要：
针对强噪声干扰下柴油机失火故障难以诊断的问题，提出一种基于变分模态分解（variational mode decomposition, VMD）与交叉小波变换（cross wavelet transform, XWT）的柴油机失火故障诊断方法。该方法首先通过VMD将缸盖振动信号进行分解、自适应消噪及信号重构，再利用XWT对任意两个连续工作循环信号进行时频相关分析，进一步消除振动信号中的干扰噪声以提取柴油机燃烧特征，最后通过计算时频空间各缸能量占比进行柴油机失火故障诊断。通过对仿真信号分析及柴油机失火故障诊断，结果表明：该方法可以消除强噪声干扰，提取柴油机燃烧周期瞬态振动冲击特征，有效地识别柴油机失火故障。

摘要：
对大功率发电柴油机选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）尿素喷雾锥角进行研究。运用计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD）软件模拟了4种不同喷雾锥角尿素混合管内的结晶风险和NH3 分布均匀性,通过分析仿真结果,优选出60°和70°两种喷雾锥角的尿素喷嘴。使用选定的喷雾锥角进行结晶对比试验和性能对比试验。结晶对比试验结果显示,60°喷雾锥角的结晶风险明显低于70°喷雾锥角的结晶风险。性能对比试验结果显示,两种喷雾锥角的NOx 转化效率基本一致。综合分析仿真结果与试验结果,最终将SCR系统的尿素喷雾锥角优化为60°。

摘要：
基于弹流润滑（elastic hydrodynamic lubrication，EHL）和粗糙峰接触理论及平均流量模型，建立了某连杆小头摆动摩擦副柔性多体动力学模型，分析研究了抛物型线、双曲型线和锥度型线3种衬套型线对连杆小头摆动摩擦副润滑及变形匹配的影响。结果表明：抛物型线与双曲型线的润滑和变形特性都要优于无型线；而锥度型线润滑性能变差，变形特性能得到提升；综合来看，切削量为6μm的双曲型线对连杆小头衬套润滑和变形匹配的综合改善效果较好。

摘要：
以喷油器喷孔为对象，基于欧拉-拉格朗日法和磨蚀模型对磨粒流研磨过程中的流场及颗粒运动进行了数值模拟,分别得出采用不同形状颗粒时的动压力、湍流动能、颗粒速度、磨蚀速率，探究了颗粒形状因子对研磨结果的影响。研究表明，磨蚀速率同颗粒形状因子成反比关系，采用形状因子较小的颗粒可加快研磨速度，形状因子为0.3的颗粒在喷孔入口处的磨蚀速率最大，比形状因子为0.7的磨蚀速率高出86.6%，颗粒形状对工件表面的磨蚀位置也有较大影响。

摘要：
基于某市售1.6 L汽油缸内直喷（GDI）发动机轿车，进行底盘式汽油机颗粒过滤捕集器（GPF）/催化型汽油机颗粒过滤捕集器（CGPF）设计和性能研究，研究了不同涂覆量、涂覆工艺和贵金属含量设计对GPF/CGPF催化剂冷流背压、涂层形貌的影响，从而设计出低背压CGPF催化剂样品。通过对配备有国六标定系统的GDI汽油车进行系列全球统一轻型车测试循环（WLTC）工况排放试验，分别考察了加装底盘式GPF、CGPF及不同贵金属载量CGPF对尾气后处理排放的影响，并与采用原装紧密耦合式三效催化剂（TWC）时的排放性能进行对比分析。结果表明，加装GPF或CGPF配置，会对造成排气系统背压提升，但油耗变化不大；采用紧耦合式TWC+底盘式GPF/CGPF后处理集成净化系统，可有效解决单TWC布局下颗粒物数量（PN）超标问题；使用CGPF可在保证颗粒物捕集效果同时，较好发挥对气态污染物的处理作用，并使各个指标满足国六b排放要求；使用CGPF的催化剂后处理系统进行多次WLTC工况预处理运行，可有效提升其对颗粒物的捕集能力，使PN捕集效率从76.38%跃升至97.00%。