摘要：
为了探究柴油机冷起动的热力过程，在环境温度分别为293.0 K和248.0 K下对某小型两缸柴油机进行了冷起动试验、仿真计算和热力过程分析，建立了冷起动热力过程边界条件，得到了低温冷起动的最低辅助加热量，研究了压缩比对冷起动热力过程能量耗散的影响。研究结果表明：冷起动过程中，能量损失占比最大的是气缸内工质向燃烧室壁面的传热损失。转速上升阶段能量耗散波动较大，而暖机和怠速稳定阶段能量分配趋于稳定。环境温度为293.0 K和248.0 K时的气缸内工质向燃烧室壁面传热损失占比分别为38.55%、36.40%。248.0 K环境温度下的最低辅助加热量为1 648.80 J。随着压缩比增大，燃烧延迟角、排气能量、气缸内工质向燃烧室壁面的传热量、缸内工质能量泄漏损失均呈现出先增大后减小的变化趋势，而摩擦功损失呈现减小的趋势，各种能量趋势变化的转折点都在升速阶段的1.90 s出现。

摘要：
为实现选择性催化还原系统（selective catalytic reduction， SCR）尿素喷射量的精确控制，构建并评估了一套利用遗传算法（genetic algorithm， GA）优化长短期记忆（long short term memory， LSTM）神经网络的柴油机瞬态NO_x排放预测模型。针对柴油机瞬态运行特点，选择柴油机NO_x排放的主要影响因素进行相关性分析，确定模型的输入变量；为避免人为选取参数对神经网络预测性能的不良影响，采用遗传算法优化LSTM神经网络的参数，建立预测柴油机瞬态NO_x排放的GA-LSTM模型；最后对预测模型进行了性能测试。结果表明，该模型具有较好的预测能力。

摘要：
基于发动机试验台架，进行了负荷特性和外特性试验，研究了加装柴油氧化催化器 （diesel oxidation catalyst， DOC）+催化型柴油机颗粒过滤器 （catalyzed diesel particulate filter， CDPF）+尿素选择性催化还原 （selective catalytic reduction， SCR）集成式后处理系统前后对农用柴油机性能和排放的影响。试验结果表明：在测试工况下，集成式后处理系统加装后对发动机经济性和动力性无明显影响。DOC对碳氢化合物（hydrocarbon， HC）和CO排放起主导作用且使二者平均降低80%以上，其转化效率随负荷增加而增加。DOC前后NO_x无明显变化但DOC提高了NO₂/NO_x比例，有利于被动再生和SCR的NO_x转化。DOC+CDPF使颗粒物（particulate matter， PM）质量和颗粒数量（particle number， PN）排放减少达95%以上，同时改变了PM粒径的分布，使CDPF出口核模态颗粒物比例增加而积聚态比例降低。SCR后NO_x排放平均降幅为90%且氨泄漏量均维持在20×10^-6以下。相比于原机，加装DOC+CDPF+SCR后CO、HC、NO_x、PN和PM比排放均大幅下降，在所有测试工况下除10%负荷HC比排放外，其余排放均低于非道路国四排放法规限值。

摘要：
选取3款轻型商用车，在底盘测功机上进行世界轻型汽车测试循环（worldwide harmonized light vehicle test cycle， WLTC）和中国轻型商用车行驶工况循环（China light-duty vehicle test cycle-commercial， CLTC-C）对比试验，使用定容取样系统、尾气排放分析仪等设备测量气态污染物、颗粒物排放及油耗数据，采用DMS500设备分析颗粒物粒径分布状况，探究轻型商用车不同测试循环下排放性能与油耗特性。研究结果表明：不同燃料车辆在不同循环测试下的气态污染物排放结果差异明显，汽油车在CLTC-C下的NO_x、CO排放结果优于WLTC工况，全碳氢（total hydrogen， THC）排放结果略差于WLTC工况，而压缩天然气（compressed natural gas， CNG）车在CLTC-C工况下NO_x和CO排放结果略差于WLTC工况，THC排放结果则优于WLTC工况；汽油车和CNG车在CLTC-C工况下的颗粒物排放量均远低于WLTC工况；试验车辆颗粒物排放峰值粒径均在8 nm和75 nm左右，且CNG车在WLTC工况下的聚集态颗粒物浓度显著高于CLTC-C工况；WLTC工况下的平均油耗均高于CLTC-C工况，同时两循环工况内低速阶段平均油耗最高。

摘要：
为优化反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition， RCCI）发动机的燃烧室结构与喷油策略，基于CONVERGE数值模拟研究了挤流区高度、喉口半径与喷雾夹角对75%负荷工况下天然气—柴油RCCI发动机着火特性、燃烧特性及排放特性的影响。结果表明：增大挤流区高度可促进燃油雾化进程，有助于燃油充分燃烧，挤流区高度过大将削弱反应活性分层，降低缸内温度，增加碳烟排放量。对所研究机型而言，最优挤流区高度为6.56 mm。增大喉口半径可延长燃油喷雾进程，增加碳烟排放量，减少NO_x排放量，喉口半径过大会引起缸压峰值升高，NO_x排放量增加，对所研究机型而言，最优喉口半径为73.29 mm。随喷雾夹角的增大，燃油分布自凹坑区域上移至挤流区域，缸压峰值降低，NO_x排放量减少，碳烟排放量增加。

摘要：
对某4缸高压共轨柴油机进气歧管进行改造，搭建了柴油/甲醇双燃料反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition， RCCI）发动机专用试验台架，系统地研究了甲醇替代率对发动机经济性和污染物排放的影响规律。结果表明：最大转矩转速1 600 r/min下，负荷率25%~50%范围内甲醇替代率为10%时发动机经济性最佳；50%~100%负荷率范围内随甲醇替代率增大，有效热效率升高，有效当量燃油消耗率降低；100%负荷、30%替代率时，与原机相比，有效热效率提高9.4%，有效当量燃油消耗率降低6.2%。不同负荷工况下，最大甲醇替代率受爆震、失火现象、不完全燃烧及发动机热负荷极限和机械设计强度限制。100%负荷下，随节气门开度减小，最大甲醇替代率从30%提升到36%；甲醇替代率为34%时，有效当量燃油消耗率较原机降低6.5%；高负荷工况下，适当关小节气门开度，减少进气流量，降低缸内最高燃烧压力，可有效提高最大甲醇替代率。外特性工况下，随发动机转速增加，未燃甲醇、非甲烷碳氢化合物、CO₂排放降低，甲醛排放先略减少后逐渐增多。同一转速下，随甲醇替代率增加，未燃甲醇和甲醛排放量增加，非甲烷碳氢化合物和CO₂排放降低。低碳甲醇/柴油RCCI燃烧模式有利于降低CO₂排放。

摘要：
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器，建立了交流放电等离子体助燃模型，研究了交流放电非平衡等离子体对C₂H₄/空气的助燃路径，并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率，并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明，等离子体助燃增加了新的反应路径，生成了更多的自由基和激发态组分，缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化，放电结束后的总放热量增加，最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时，电子碰撞O₂、N₂激发态与O₂的退激反应、单态氧原子O（1D）的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外，H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数（主要通过H+O₂ OH+O），加速C₂H₄氧化生成HCO、CO等，缩短了点火延迟时间，有助于燃烧效率的提高。

摘要：
用信号发生器产生脉冲宽度调制（pulse width modulation， PWM）信号模拟发动机电控单元驱动电磁阀运行，通过改变PWM信号频率、占空比和车辆运行工况，获得燃油蒸发回收系统不同的输出特性。分析了管容阀系统内气流脉动、结构振动和车内噪声随电磁阀控制信号变化的规律。建立了电磁阀体动力学模型，分析了电磁阀阀门受力情况，并与试验数据进行了综合分析。分析结果表明：电磁阀体振动主要由阀门关闭引起，车内敲击声来自电磁阀阀门关闭后气流脉动敲击炭罐，炭罐振动传递到车身，车身钣金振动辐射噪声。振动噪声随电磁阀PWM频率升高而增大，系统内气压波动幅值随频率升高而减小，相同占空比下，气压时均值随频率升高而增大。在电磁阀线圈两端反向并联整流二极管同时在电磁阀体进气管处设置孔板可以降低电磁阀阀门开闭运动引起的气流脉动及电磁阀和炭罐振动，消除车内敲击声。

摘要：
通过分析传统同步碎石封层车的整车结构、工作原理、作业流程，提出了同步碎石封层车串联混合动力系统结构；基于某型号同步碎石封层车基本参数及动力性能指标，对同步碎石封层车混合动力系统中主要动力元件进行参数匹配研究及选型；结合混动同步碎石封层车4种工作模式下能量流动特点和转场、作业两种工况下的能量需求，研究系统能源管理系统，制定增程式车辆发动机和辅助能量源间的能源管理策略。运用Cruise仿真软件搭建同步碎石封层车混合动力系统仿真模型，将所提能源管理策略导入Cruise仿真平台，基于Cruise和MATLAB联合仿真来研究混动同步碎石封层车动力性能。仿真结果表明：混合动力同步碎石封层车各部分参数匹配都能很好地满足工作要求，发动机可以一直工作在最佳范围内，波动较小，混动同步碎石封层车节油率为24.7%，能量回收率为20.34%，燃油经济性能得到较大提高。

摘要：
针对某款带有双质量飞轮（dual-mass flywheel， DMF）的混合动力汽车增程器轴系，进行了扭振特性多目标多参数优化与鲁棒性分析。首先在系统仿真软件Amesim中搭建了其扭转动力学模型，通过对比仿真与实测的增程器轴系自由端转速波动验证了模型，发现模型能较好地与试验结果吻合。选取轴系各段转动惯量、扭转刚度及阻尼等14个主要设计参数作为待优化参数，并以轴系强度、刚度与低阶固有特性等要求为约束条件，采用第二代非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ， NSGA—Ⅱ）对轴系总惯量、典型稳态工况下关键节点角加速度与节点间传递扭矩之和等6个扭振特性指标进行了多目标优化。最后分析了单参数扰动情况下的轴系扭振系统鲁棒性。结果表明：双质量飞轮弹簧疲劳强度及轴系低阶固有特性等达到了约束条件要求，且大部分评价指标有所改善；减振皮带轮与主飞轮角加速度指标鲁棒性较好；在给定扰动条件下，2阶模态阻尼比有一定概率不满足设计约束，部分设计参数的扰动超出许用范围。

摘要：
基于发动机一维性能仿真模型，在某中型柴油机平台及其衍生的混动平台上开展了电动增压系统匹配方案对于整机性能影响的研究。基于柴油机平台研究了不同电动压气机布置形式对发动机性能的影响，并在基于同一柴油机升级的混合动力平台上研究了应用电动压气机的效果。结果表明：柴油机平台上，电动压气机串联布置形式优于并联式。串联前置时低速转矩提升了13%，进气量提升了44%，制动燃油消耗率（brake specific fuel consumption， BSFC）改善了12%；串联后置时转矩提升了11%，进气量提升了37%， BSFC改善了11%。混合动力发动机在功率转矩均可达到相同目标的情况下，串联后置布置形式优于串联前置，BSFC最大可优化11%，采用后置布置须另外加入中冷器，会导致成本提升。总体而言，基于混动平台的电动增压系统，不仅具有动态响应快能解决涡轮的迟滞问题的优势，而且通过优化匹配涡轮增压器和电动增压系统，可以更大程度上提升整车动力性和经济性。

摘要：
对柴电混合动力系统级故障诊断进行了研究，利用仿真软件搭建了实时整车模型，并构建了基于支持向量机的柴电混合动力系统的诊断框架。采用一对一方法构建多分类器，故障识别准确率达到 98%。构建了柴电混合动力系统故障诊断实时仿真平台，进行了基于支持向量机的柴电混合动力系统故障诊断实时仿真，验证了实时环境下基于支持向量机诊断算法能有效实现对混合动力系统多故障并发模式诊断。

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为了探究柴油机冷起动的热力过程，在环境温度分别为293.0 K和248.0 K下对某小型两缸柴油机进行了冷起动试验、仿真计算和热力过程分析，建立了冷起动热力过程边界条件，得到了低温冷起动的最低辅助加热量，研究了压缩比对冷起动热力过程能量耗散的影响。研究结果表明：冷起动过程中，能量损失占比最大的是气缸内工质向燃烧室壁面的传热损失。转速上升阶段能量耗散波动较大，而暖机和怠速稳定阶段能量分配趋于稳定。环境温度为293.0 K和248.0 K时的气缸内工质向燃烧室壁面传热损失占比分别为38.55%、36.40%。248.0 K环境温度下的最低辅助加热量为1 648.80 J。随着压缩比增大，燃烧延迟角、排气能量、气缸内工质向燃烧室壁面的传热量、缸内工质能量泄漏损失均呈现出先增大后减小的变化趋势，而摩擦功损失呈现减小的趋势，各种能量趋势变化的转折点都在升速阶段的1.90 s出现。

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为实现选择性催化还原系统（selective catalytic reduction， SCR）尿素喷射量的精确控制，构建并评估了一套利用遗传算法（genetic algorithm， GA）优化长短期记忆（long short term memory， LSTM）神经网络的柴油机瞬态NO_x排放预测模型。针对柴油机瞬态运行特点，选择柴油机NO_x排放的主要影响因素进行相关性分析，确定模型的输入变量；为避免人为选取参数对神经网络预测性能的不良影响，采用遗传算法优化LSTM神经网络的参数，建立预测柴油机瞬态NO_x排放的GA-LSTM模型；最后对预测模型进行了性能测试。结果表明，该模型具有较好的预测能力。

摘要：
基于发动机试验台架，进行了负荷特性和外特性试验，研究了加装柴油氧化催化器 （diesel oxidation catalyst， DOC）+催化型柴油机颗粒过滤器 （catalyzed diesel particulate filter， CDPF）+尿素选择性催化还原 （selective catalytic reduction， SCR）集成式后处理系统前后对农用柴油机性能和排放的影响。试验结果表明：在测试工况下，集成式后处理系统加装后对发动机经济性和动力性无明显影响。DOC对碳氢化合物（hydrocarbon， HC）和CO排放起主导作用且使二者平均降低80%以上，其转化效率随负荷增加而增加。DOC前后NO_x无明显变化但DOC提高了NO₂/NO_x比例，有利于被动再生和SCR的NO_x转化。DOC+CDPF使颗粒物（particulate matter， PM）质量和颗粒数量（particle number， PN）排放减少达95%以上，同时改变了PM粒径的分布，使CDPF出口核模态颗粒物比例增加而积聚态比例降低。SCR后NO_x排放平均降幅为90%且氨泄漏量均维持在20×10^-6以下。相比于原机，加装DOC+CDPF+SCR后CO、HC、NO_x、PN和PM比排放均大幅下降，在所有测试工况下除10%负荷HC比排放外，其余排放均低于非道路国四排放法规限值。

摘要：
选取3款轻型商用车，在底盘测功机上进行世界轻型汽车测试循环（worldwide harmonized light vehicle test cycle， WLTC）和中国轻型商用车行驶工况循环（China light-duty vehicle test cycle-commercial， CLTC-C）对比试验，使用定容取样系统、尾气排放分析仪等设备测量气态污染物、颗粒物排放及油耗数据，采用DMS500设备分析颗粒物粒径分布状况，探究轻型商用车不同测试循环下排放性能与油耗特性。研究结果表明：不同燃料车辆在不同循环测试下的气态污染物排放结果差异明显，汽油车在CLTC-C下的NO_x、CO排放结果优于WLTC工况，全碳氢（total hydrogen， THC）排放结果略差于WLTC工况，而压缩天然气（compressed natural gas， CNG）车在CLTC-C工况下NO_x和CO排放结果略差于WLTC工况，THC排放结果则优于WLTC工况；汽油车和CNG车在CLTC-C工况下的颗粒物排放量均远低于WLTC工况；试验车辆颗粒物排放峰值粒径均在8 nm和75 nm左右，且CNG车在WLTC工况下的聚集态颗粒物浓度显著高于CLTC-C工况；WLTC工况下的平均油耗均高于CLTC-C工况，同时两循环工况内低速阶段平均油耗最高。

摘要：
为优化反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition， RCCI）发动机的燃烧室结构与喷油策略，基于CONVERGE数值模拟研究了挤流区高度、喉口半径与喷雾夹角对75%负荷工况下天然气—柴油RCCI发动机着火特性、燃烧特性及排放特性的影响。结果表明：增大挤流区高度可促进燃油雾化进程，有助于燃油充分燃烧，挤流区高度过大将削弱反应活性分层，降低缸内温度，增加碳烟排放量。对所研究机型而言，最优挤流区高度为6.56 mm。增大喉口半径可延长燃油喷雾进程，增加碳烟排放量，减少NO_x排放量，喉口半径过大会引起缸压峰值升高，NO_x排放量增加，对所研究机型而言，最优喉口半径为73.29 mm。随喷雾夹角的增大，燃油分布自凹坑区域上移至挤流区域，缸压峰值降低，NO_x排放量减少，碳烟排放量增加。

摘要：
对某4缸高压共轨柴油机进气歧管进行改造，搭建了柴油/甲醇双燃料反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition， RCCI）发动机专用试验台架，系统地研究了甲醇替代率对发动机经济性和污染物排放的影响规律。结果表明：最大转矩转速1 600 r/min下，负荷率25%~50%范围内甲醇替代率为10%时发动机经济性最佳；50%~100%负荷率范围内随甲醇替代率增大，有效热效率升高，有效当量燃油消耗率降低；100%负荷、30%替代率时，与原机相比，有效热效率提高9.4%，有效当量燃油消耗率降低6.2%。不同负荷工况下，最大甲醇替代率受爆震、失火现象、不完全燃烧及发动机热负荷极限和机械设计强度限制。100%负荷下，随节气门开度减小，最大甲醇替代率从30%提升到36%；甲醇替代率为34%时，有效当量燃油消耗率较原机降低6.5%；高负荷工况下，适当关小节气门开度，减少进气流量，降低缸内最高燃烧压力，可有效提高最大甲醇替代率。外特性工况下，随发动机转速增加，未燃甲醇、非甲烷碳氢化合物、CO₂排放降低，甲醛排放先略减少后逐渐增多。同一转速下，随甲醇替代率增加，未燃甲醇和甲醛排放量增加，非甲烷碳氢化合物和CO₂排放降低。低碳甲醇/柴油RCCI燃烧模式有利于降低CO₂排放。

摘要：
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器，建立了交流放电等离子体助燃模型，研究了交流放电非平衡等离子体对C₂H₄/空气的助燃路径，并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率，并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明，等离子体助燃增加了新的反应路径，生成了更多的自由基和激发态组分，缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化，放电结束后的总放热量增加，最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时，电子碰撞O₂、N₂激发态与O₂的退激反应、单态氧原子O（1D）的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外，H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数（主要通过H+O₂ OH+O），加速C₂H₄氧化生成HCO、CO等，缩短了点火延迟时间，有助于燃烧效率的提高。

摘要：
用信号发生器产生脉冲宽度调制（pulse width modulation， PWM）信号模拟发动机电控单元驱动电磁阀运行，通过改变PWM信号频率、占空比和车辆运行工况，获得燃油蒸发回收系统不同的输出特性。分析了管容阀系统内气流脉动、结构振动和车内噪声随电磁阀控制信号变化的规律。建立了电磁阀体动力学模型，分析了电磁阀阀门受力情况，并与试验数据进行了综合分析。分析结果表明：电磁阀体振动主要由阀门关闭引起，车内敲击声来自电磁阀阀门关闭后气流脉动敲击炭罐，炭罐振动传递到车身，车身钣金振动辐射噪声。振动噪声随电磁阀PWM频率升高而增大，系统内气压波动幅值随频率升高而减小，相同占空比下，气压时均值随频率升高而增大。在电磁阀线圈两端反向并联整流二极管同时在电磁阀体进气管处设置孔板可以降低电磁阀阀门开闭运动引起的气流脉动及电磁阀和炭罐振动，消除车内敲击声。

摘要：
通过分析传统同步碎石封层车的整车结构、工作原理、作业流程，提出了同步碎石封层车串联混合动力系统结构；基于某型号同步碎石封层车基本参数及动力性能指标，对同步碎石封层车混合动力系统中主要动力元件进行参数匹配研究及选型；结合混动同步碎石封层车4种工作模式下能量流动特点和转场、作业两种工况下的能量需求，研究系统能源管理系统，制定增程式车辆发动机和辅助能量源间的能源管理策略。运用Cruise仿真软件搭建同步碎石封层车混合动力系统仿真模型，将所提能源管理策略导入Cruise仿真平台，基于Cruise和MATLAB联合仿真来研究混动同步碎石封层车动力性能。仿真结果表明：混合动力同步碎石封层车各部分参数匹配都能很好地满足工作要求，发动机可以一直工作在最佳范围内，波动较小，混动同步碎石封层车节油率为24.7%，能量回收率为20.34%，燃油经济性能得到较大提高。

摘要：
针对某款带有双质量飞轮（dual-mass flywheel， DMF）的混合动力汽车增程器轴系，进行了扭振特性多目标多参数优化与鲁棒性分析。首先在系统仿真软件Amesim中搭建了其扭转动力学模型，通过对比仿真与实测的增程器轴系自由端转速波动验证了模型，发现模型能较好地与试验结果吻合。选取轴系各段转动惯量、扭转刚度及阻尼等14个主要设计参数作为待优化参数，并以轴系强度、刚度与低阶固有特性等要求为约束条件，采用第二代非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ， NSGA—Ⅱ）对轴系总惯量、典型稳态工况下关键节点角加速度与节点间传递扭矩之和等6个扭振特性指标进行了多目标优化。最后分析了单参数扰动情况下的轴系扭振系统鲁棒性。结果表明：双质量飞轮弹簧疲劳强度及轴系低阶固有特性等达到了约束条件要求，且大部分评价指标有所改善；减振皮带轮与主飞轮角加速度指标鲁棒性较好；在给定扰动条件下，2阶模态阻尼比有一定概率不满足设计约束，部分设计参数的扰动超出许用范围。

摘要：
基于发动机一维性能仿真模型，在某中型柴油机平台及其衍生的混动平台上开展了电动增压系统匹配方案对于整机性能影响的研究。基于柴油机平台研究了不同电动压气机布置形式对发动机性能的影响，并在基于同一柴油机升级的混合动力平台上研究了应用电动压气机的效果。结果表明：柴油机平台上，电动压气机串联布置形式优于并联式。串联前置时低速转矩提升了13%，进气量提升了44%，制动燃油消耗率（brake specific fuel consumption， BSFC）改善了12%；串联后置时转矩提升了11%，进气量提升了37%， BSFC改善了11%。混合动力发动机在功率转矩均可达到相同目标的情况下，串联后置布置形式优于串联前置，BSFC最大可优化11%，采用后置布置须另外加入中冷器，会导致成本提升。总体而言，基于混动平台的电动增压系统，不仅具有动态响应快能解决涡轮的迟滞问题的优势，而且通过优化匹配涡轮增压器和电动增压系统，可以更大程度上提升整车动力性和经济性。

摘要：
对柴电混合动力系统级故障诊断进行了研究，利用仿真软件搭建了实时整车模型，并构建了基于支持向量机的柴电混合动力系统的诊断框架。采用一对一方法构建多分类器，故障识别准确率达到 98%。构建了柴电混合动力系统故障诊断实时仿真平台，进行了基于支持向量机的柴电混合动力系统故障诊断实时仿真，验证了实时环境下基于支持向量机诊断算法能有效实现对混合动力系统多故障并发模式诊断。

摘要：
为了探究柴油机冷起动的热力过程，在环境温度分别为293.0 K和248.0 K下对某小型两缸柴油机进行了冷起动试验、仿真计算和热力过程分析，建立了冷起动热力过程边界条件，得到了低温冷起动的最低辅助加热量，研究了压缩比对冷起动热力过程能量耗散的影响。研究结果表明：冷起动过程中，能量损失占比最大的是气缸内工质向燃烧室壁面的传热损失。转速上升阶段能量耗散波动较大，而暖机和怠速稳定阶段能量分配趋于稳定。环境温度为293.0 K和248.0 K时的气缸内工质向燃烧室壁面传热损失占比分别为38.55%、36.40%。248.0 K环境温度下的最低辅助加热量为1 648.80 J。随着压缩比增大，燃烧延迟角、排气能量、气缸内工质向燃烧室壁面的传热量、缸内工质能量泄漏损失均呈现出先增大后减小的变化趋势，而摩擦功损失呈现减小的趋势，各种能量趋势变化的转折点都在升速阶段的1.90 s出现。

摘要：
为实现选择性催化还原系统（selective catalytic reduction， SCR）尿素喷射量的精确控制，构建并评估了一套利用遗传算法（genetic algorithm， GA）优化长短期记忆（long short term memory， LSTM）神经网络的柴油机瞬态NO_x排放预测模型。针对柴油机瞬态运行特点，选择柴油机NO_x排放的主要影响因素进行相关性分析，确定模型的输入变量；为避免人为选取参数对神经网络预测性能的不良影响，采用遗传算法优化LSTM神经网络的参数，建立预测柴油机瞬态NO_x排放的GA-LSTM模型；最后对预测模型进行了性能测试。结果表明，该模型具有较好的预测能力。

摘要：
基于发动机试验台架，进行了负荷特性和外特性试验，研究了加装柴油氧化催化器 （diesel oxidation catalyst， DOC）+催化型柴油机颗粒过滤器 （catalyzed diesel particulate filter， CDPF）+尿素选择性催化还原 （selective catalytic reduction， SCR）集成式后处理系统前后对农用柴油机性能和排放的影响。试验结果表明：在测试工况下，集成式后处理系统加装后对发动机经济性和动力性无明显影响。DOC对碳氢化合物（hydrocarbon， HC）和CO排放起主导作用且使二者平均降低80%以上，其转化效率随负荷增加而增加。DOC前后NO_x无明显变化但DOC提高了NO₂/NO_x比例，有利于被动再生和SCR的NO_x转化。DOC+CDPF使颗粒物（particulate matter， PM）质量和颗粒数量（particle number， PN）排放减少达95%以上，同时改变了PM粒径的分布，使CDPF出口核模态颗粒物比例增加而积聚态比例降低。SCR后NO_x排放平均降幅为90%且氨泄漏量均维持在20×10^-6以下。相比于原机，加装DOC+CDPF+SCR后CO、HC、NO_x、PN和PM比排放均大幅下降，在所有测试工况下除10%负荷HC比排放外，其余排放均低于非道路国四排放法规限值。

摘要：
选取3款轻型商用车，在底盘测功机上进行世界轻型汽车测试循环（worldwide harmonized light vehicle test cycle， WLTC）和中国轻型商用车行驶工况循环（China light-duty vehicle test cycle-commercial， CLTC-C）对比试验，使用定容取样系统、尾气排放分析仪等设备测量气态污染物、颗粒物排放及油耗数据，采用DMS500设备分析颗粒物粒径分布状况，探究轻型商用车不同测试循环下排放性能与油耗特性。研究结果表明：不同燃料车辆在不同循环测试下的气态污染物排放结果差异明显，汽油车在CLTC-C下的NO_x、CO排放结果优于WLTC工况，全碳氢（total hydrogen， THC）排放结果略差于WLTC工况，而压缩天然气（compressed natural gas， CNG）车在CLTC-C工况下NO_x和CO排放结果略差于WLTC工况，THC排放结果则优于WLTC工况；汽油车和CNG车在CLTC-C工况下的颗粒物排放量均远低于WLTC工况；试验车辆颗粒物排放峰值粒径均在8 nm和75 nm左右，且CNG车在WLTC工况下的聚集态颗粒物浓度显著高于CLTC-C工况；WLTC工况下的平均油耗均高于CLTC-C工况，同时两循环工况内低速阶段平均油耗最高。

摘要：
为优化反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition， RCCI）发动机的燃烧室结构与喷油策略，基于CONVERGE数值模拟研究了挤流区高度、喉口半径与喷雾夹角对75%负荷工况下天然气—柴油RCCI发动机着火特性、燃烧特性及排放特性的影响。结果表明：增大挤流区高度可促进燃油雾化进程，有助于燃油充分燃烧，挤流区高度过大将削弱反应活性分层，降低缸内温度，增加碳烟排放量。对所研究机型而言，最优挤流区高度为6.56 mm。增大喉口半径可延长燃油喷雾进程，增加碳烟排放量，减少NO_x排放量，喉口半径过大会引起缸压峰值升高，NO_x排放量增加，对所研究机型而言，最优喉口半径为73.29 mm。随喷雾夹角的增大，燃油分布自凹坑区域上移至挤流区域，缸压峰值降低，NO_x排放量减少，碳烟排放量增加。

摘要：
对某4缸高压共轨柴油机进气歧管进行改造，搭建了柴油/甲醇双燃料反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition， RCCI）发动机专用试验台架，系统地研究了甲醇替代率对发动机经济性和污染物排放的影响规律。结果表明：最大转矩转速1 600 r/min下，负荷率25%~50%范围内甲醇替代率为10%时发动机经济性最佳；50%~100%负荷率范围内随甲醇替代率增大，有效热效率升高，有效当量燃油消耗率降低；100%负荷、30%替代率时，与原机相比，有效热效率提高9.4%，有效当量燃油消耗率降低6.2%。不同负荷工况下，最大甲醇替代率受爆震、失火现象、不完全燃烧及发动机热负荷极限和机械设计强度限制。100%负荷下，随节气门开度减小，最大甲醇替代率从30%提升到36%；甲醇替代率为34%时，有效当量燃油消耗率较原机降低6.5%；高负荷工况下，适当关小节气门开度，减少进气流量，降低缸内最高燃烧压力，可有效提高最大甲醇替代率。外特性工况下，随发动机转速增加，未燃甲醇、非甲烷碳氢化合物、CO₂排放降低，甲醛排放先略减少后逐渐增多。同一转速下，随甲醇替代率增加，未燃甲醇和甲醛排放量增加，非甲烷碳氢化合物和CO₂排放降低。低碳甲醇/柴油RCCI燃烧模式有利于降低CO₂排放。

摘要：
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器，建立了交流放电等离子体助燃模型，研究了交流放电非平衡等离子体对C₂H₄/空气的助燃路径，并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率，并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明，等离子体助燃增加了新的反应路径，生成了更多的自由基和激发态组分，缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化，放电结束后的总放热量增加，最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时，电子碰撞O₂、N₂激发态与O₂的退激反应、单态氧原子O（1D）的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外，H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数（主要通过H+O₂ OH+O），加速C₂H₄氧化生成HCO、CO等，缩短了点火延迟时间，有助于燃烧效率的提高。

摘要：
用信号发生器产生脉冲宽度调制（pulse width modulation， PWM）信号模拟发动机电控单元驱动电磁阀运行，通过改变PWM信号频率、占空比和车辆运行工况，获得燃油蒸发回收系统不同的输出特性。分析了管容阀系统内气流脉动、结构振动和车内噪声随电磁阀控制信号变化的规律。建立了电磁阀体动力学模型，分析了电磁阀阀门受力情况，并与试验数据进行了综合分析。分析结果表明：电磁阀体振动主要由阀门关闭引起，车内敲击声来自电磁阀阀门关闭后气流脉动敲击炭罐，炭罐振动传递到车身，车身钣金振动辐射噪声。振动噪声随电磁阀PWM频率升高而增大，系统内气压波动幅值随频率升高而减小，相同占空比下，气压时均值随频率升高而增大。在电磁阀线圈两端反向并联整流二极管同时在电磁阀体进气管处设置孔板可以降低电磁阀阀门开闭运动引起的气流脉动及电磁阀和炭罐振动，消除车内敲击声。

摘要：
通过分析传统同步碎石封层车的整车结构、工作原理、作业流程，提出了同步碎石封层车串联混合动力系统结构；基于某型号同步碎石封层车基本参数及动力性能指标，对同步碎石封层车混合动力系统中主要动力元件进行参数匹配研究及选型；结合混动同步碎石封层车4种工作模式下能量流动特点和转场、作业两种工况下的能量需求，研究系统能源管理系统，制定增程式车辆发动机和辅助能量源间的能源管理策略。运用Cruise仿真软件搭建同步碎石封层车混合动力系统仿真模型，将所提能源管理策略导入Cruise仿真平台，基于Cruise和MATLAB联合仿真来研究混动同步碎石封层车动力性能。仿真结果表明：混合动力同步碎石封层车各部分参数匹配都能很好地满足工作要求，发动机可以一直工作在最佳范围内，波动较小，混动同步碎石封层车节油率为24.7%，能量回收率为20.34%，燃油经济性能得到较大提高。

摘要：
针对某款带有双质量飞轮（dual-mass flywheel， DMF）的混合动力汽车增程器轴系，进行了扭振特性多目标多参数优化与鲁棒性分析。首先在系统仿真软件Amesim中搭建了其扭转动力学模型，通过对比仿真与实测的增程器轴系自由端转速波动验证了模型，发现模型能较好地与试验结果吻合。选取轴系各段转动惯量、扭转刚度及阻尼等14个主要设计参数作为待优化参数，并以轴系强度、刚度与低阶固有特性等要求为约束条件，采用第二代非支配排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ， NSGA—Ⅱ）对轴系总惯量、典型稳态工况下关键节点角加速度与节点间传递扭矩之和等6个扭振特性指标进行了多目标优化。最后分析了单参数扰动情况下的轴系扭振系统鲁棒性。结果表明：双质量飞轮弹簧疲劳强度及轴系低阶固有特性等达到了约束条件要求，且大部分评价指标有所改善；减振皮带轮与主飞轮角加速度指标鲁棒性较好；在给定扰动条件下，2阶模态阻尼比有一定概率不满足设计约束，部分设计参数的扰动超出许用范围。

摘要：
基于发动机一维性能仿真模型，在某中型柴油机平台及其衍生的混动平台上开展了电动增压系统匹配方案对于整机性能影响的研究。基于柴油机平台研究了不同电动压气机布置形式对发动机性能的影响，并在基于同一柴油机升级的混合动力平台上研究了应用电动压气机的效果。结果表明：柴油机平台上，电动压气机串联布置形式优于并联式。串联前置时低速转矩提升了13%，进气量提升了44%，制动燃油消耗率（brake specific fuel consumption， BSFC）改善了12%；串联后置时转矩提升了11%，进气量提升了37%， BSFC改善了11%。混合动力发动机在功率转矩均可达到相同目标的情况下，串联后置布置形式优于串联前置，BSFC最大可优化11%，采用后置布置须另外加入中冷器，会导致成本提升。总体而言，基于混动平台的电动增压系统，不仅具有动态响应快能解决涡轮的迟滞问题的优势，而且通过优化匹配涡轮增压器和电动增压系统，可以更大程度上提升整车动力性和经济性。

摘要：
对柴电混合动力系统级故障诊断进行了研究，利用仿真软件搭建了实时整车模型，并构建了基于支持向量机的柴电混合动力系统的诊断框架。采用一对一方法构建多分类器，故障识别准确率达到 98%。构建了柴电混合动力系统故障诊断实时仿真平台，进行了基于支持向量机的柴电混合动力系统故障诊断实时仿真，验证了实时环境下基于支持向量机诊断算法能有效实现对混合动力系统多故障并发模式诊断。