摘要：
基于定容燃烧弹与超高速数码相机搭建的LED-Mie散射喷雾试验台，研究了不同参数对柴油、汽油质量占比20％的柴汽混合油（记为G20）单段与两段喷射主喷液相喷雾特性的影响。结果表明，单段喷射喷雾贯穿距与喷雾锥角随喷射压力的增大而增大，G20喷雾贯穿距略小于柴油喷雾贯穿距，G20喷雾锥角略大于柴油喷雾锥角。将环境温度由300 K升高到850 K，喷雾贯穿距变小且喷雾很快达到稳定。冷态环境下（300 K），两段喷射主喷喷雾贯穿距起始阶段与单段喷射喷雾贯穿距基本一致，但随着喷雾发展200 μs左右后，两段喷射主喷喷雾贯穿距变得略小于单段喷射喷雾贯穿距。两段喷射主喷喷雾锥角略大于单段喷射喷雾锥角，预主喷间隔时间对喷雾锥角影响较小。

摘要：
考虑喷射初期喷嘴压力室内部压力建立过程，推导了适用于喷射初期的液相贯穿距模型。随后在定容燃烧弹内营造柴油机上止点附近高温高压氛围条件，采用背景光散射法试验研究了喷射压力、环境温度及环境密度对蒸发喷雾液相贯穿距发展历程的影响，并将试验结果与模型进行对比。模型与试验结果表明：在喷射初期，液相贯穿距并非按照Hiroyasu模型预测的随时间t线性变化，而表现出一个加速过程，与t1.5成正比；随后由于喷雾破碎和喷嘴压力室内部建压完成，液相贯穿距与t0.75和t0.5成正比。

摘要：
基于三维计算流体动力学（CFD）软件CONVERGE,耦合甲苯掺比燃料（toluene reference fuel, TRF）简化动力学机理及多步现象学碳烟模型,建立汽油压燃（GCI）的数值模拟模型。通过改变气道喷射比例、主喷时刻和预主喷间隔研究了高负荷条件下气道喷射结合缸内直喷的喷油策略对GCI燃烧及碳烟生成过程的影响。研究结果表明,增加气道喷射比例、提前主喷时刻和增大预主喷间隔都能够缩短燃烧持续期,使放热更为集中,从而降低碳烟排放；改变气道喷射比例对碳烟成核及表面生长有较大的影响,主喷时刻提前能够提高氧化速率。当气道喷射比例为40%，主喷时刻为-8°，预主喷间隔为15°时,碳烟排放为 0.0151g/(kW·h),相比试验基准工况降低了33.8%,而最大压升率也控制在可接受的范围内。

摘要：
在一个恒定体积的密闭容器中开展了一系列圆柱形膨胀乙醇预混火焰胞状不稳定性的数值模拟研究，并通过临界贝克莱数、扰动对数增长率和临界火焰半径等理论分析研究了乙醇预混火焰胞状不稳定性。结果表明，在初始压力1 MPa、初始温度358 K、当量比0.8~1.6条件下，乙醇预混火焰胞状不稳定性非单调性增加，在当量比为1.2时不稳定性最为强烈。原因是热扩散（thermal diffusion, TD）不稳定性分子扩散影响明显，随着当量比的变化而急剧变化，当量比增加，扰动对数增长率先增大后减小；相反，流体动力学不稳定性对当量比并不敏感。此外，在当量比低于1.2时，几乎保持恒定的临界贝克莱数和急剧减小的火焰厚度导致临界火焰半径大幅下降，并在1.2处达到最小值。数值模拟和理论研究显示出一致的结果。

摘要：
为提高航空煤油在点燃式发动机中的燃烧热效率，改善发动机爆震及拓宽发动机负荷范围，以3号航空煤油（RP3）为基础燃料，以乙醇为辅助燃料，基于一台单缸水冷、压缩比可调、四冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术，开展了不同负荷、不同乙醇和航空煤油掺混比、不同喷射压力、不同喷射时刻下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明，在压缩比为7的条件下，由于爆震的限制，发动机负荷仅能达到原机的72.0%。而乙醇具有较强的抑制爆震的能力，随着乙醇在航空煤油中掺混比例的增加，发动机负荷区间不断拓展，当乙醇的掺混比为10%时发动机可实现全负荷工作。继续增大乙醇的掺混比例，可进一步提升功率并降低油耗。为探究喷油时刻对动力性、经济性的影响，试验测定了5种喷油时刻对燃烧性能的影响。当喷油时刻为压缩上止点前300°时，发动机具有较好的动力性；当喷油时刻为上止点前360°时，发动机具有较好的经济性。

摘要：
设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统，以某型3.0 L排量的国六柴油机后处理为例，首先设计了排气混合器结构，建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型，进行全尺寸排气流场模拟分析，研究了混合器后的速度均匀性、NH3浓度分布和压降损失等，并对特征尺寸进行了优化。结果表明，优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH3均匀度可以达到0.996，混合器压降不超过4.17 kPa。然后进行了发动机台架试验，验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小，标定工况下实测的NH3均匀度高达0.98，不同空速和温度情况下，不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验，全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求，确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。

摘要：
通过搭建柴油机后处理试验台架，运用计算流体力学(CFD)对选择性催化还原系统（SCR）内的反应进行仿真计算，设计4种混合器和3种整流器方案，研究了不同混合器及整流器结构对SCR系统内NH3分布及NOx 转化效率的影响。结果表明：混合器能够有效改善SCR内NH3分布均匀度及NOx 的转化效率。综合分析，有7个厚度均为2 mm的叶片且叶片与径向方向的夹角均为30°的方案M2的混合器结构设计较优；气流受到入口扩张管的扩张作用之后，经过方案D1的整流器，使得SCR系统具有更高的NH3分布均匀度和NOx转化效率。混合器和整流器结合可以实现流场的优化，提高NOx转化效率。

摘要：
对某4缸高压共轨柴油机进气道进行改造，搭建了柴油/汽油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，设计了柴油/汽油双燃料RCCI燃烧汽油喷射控制策略，实现了全工况下汽油与柴油的协调喷射控制，系统地研究了不同运行工况下，不同汽油替代率对柴油机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明：采用柴油/汽油双燃料 RCCI燃烧控制策略，发动机可在其运行工况范围内实现高效清洁燃烧，随着汽油替代率的增加，发动机缸内最高压力逐渐增大，缸压峰值出现时刻推迟，放热率峰值降低，燃烧持续期延长，燃油消耗率降低，有效热效率升高，全碳氢、CO排放增加，NOx和碳烟排放降低。

摘要：
基于台架试验和完整工作循环数值模拟，开展了汽油机活塞头部形貌特征对爆震的敏感性研究。以台架试验数据为基准校正了汽油机性能仿真模型，通过开展压缩比为9~16区间的外特性仿真模拟，得出压缩比为12时外特性最优。在压缩比为12的3500 r/min全负荷工况，采用化学反应动力学离子分析法，通过数值模拟分析3类基于活塞头部形貌方案的燃烧室，得出具有点火驻涡区域、气门避障区域、驻涡与避障区域之间的连通区域、后部连通区域的SABCD方案抗爆性最优，并指出活塞头部形貌特征中的连通区域对爆震敏感性具有显著影响。通过对方案SABCD的连通区域关键参数进行优化得出，当区域连通宽度和连通台阶高度均为4 mm时爆震敏感性最低。研究结果表明，通过对活塞头部形貌特征的合理设计，能实现提升汽油机压缩比的同时有效抑制燃烧室对爆震的敏感性。

摘要：
为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题，提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率，然后基于该频率构造正弦检测信号，将该检测信号与各缸做功转角范围内的转速信号做内积运算，并得到的内积值作为失火气缸的指示特征。在6缸柴油机上的失火试验证明该方法能够在高转速低负荷情况下准确识别发动机的单缸失火和两缸失火，弥补了传统失火诊断方法工况覆盖率低的不足。

摘要：
内燃机工作时依赖冷却系统将多余热量及时带走以保证燃烧室核心部件及润滑油膜的正常工作温度。常规内燃机冷却介质导热系数偏低，而新一代强化传热工质纳米流体具有明显提升的传热性能，应用于内燃机冷却系统有利于强化内燃机传热及提高热管理性能。且由于纳米流体的传热性能受纳米粒子的种类、大小、浓度、形状等因素影响，可以通过改变这些因素控制内燃机冷却水腔的传热量。综述了国内外研究者针对纳米流体导热系数与对流换热性能开展的试验测试、理论分析和计算机模拟研究工作，以及纳米流体应用于内燃机冷却系统中强化传热的进展，最后指出当前研究工作的不足及未来工作方向。

摘要：
为探究催化型柴油机颗粒捕集器（catalytic diesel particulate filter， CDPF）的再生性能，自制了CDPF颗粒加载装置，通过模拟气试验平台研究了炭载量、再生温度及气体流量对CDPF再生性能的影响，并对其再生效率、再生效能比、最高温度及最高温度梯度性能指标进行评价。试验结果表明：CDPF再生过程主要有两个阶段，第一个阶段主要发生在250~400 ℃之间，为低温长时间再生阶段；第二个阶段主要发生在500~600 ℃之间，为高温短时间再生阶段。当再生温度为350 ℃、气体流量为200 mL/min时，3.2 g/L、5.0 g/L和7.0 g/L 3种炭载量下的最高温度梯度均达到最小，分别为2737.5 ℃/m、4387.5 ℃/m和3837.5 ℃/m。其再生效率在再生温度为250 ℃时均约为6.0%，而在550 ℃时均达到85.6%。当炭载量为5.0 g/L，再生温度为500 ℃和550 ℃，气体流量为300 mL/min时，最高温度、最高温度梯度及再生效率均达到最大，再生效能比随气体流量的增大从4.6×10-5 J-1下降到1.8×10-5 J-1。

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基于定容燃烧弹与超高速数码相机搭建的LED-Mie散射喷雾试验台，研究了不同参数对柴油、汽油质量占比20％的柴汽混合油（记为G20）单段与两段喷射主喷液相喷雾特性的影响。结果表明，单段喷射喷雾贯穿距与喷雾锥角随喷射压力的增大而增大，G20喷雾贯穿距略小于柴油喷雾贯穿距，G20喷雾锥角略大于柴油喷雾锥角。将环境温度由300 K升高到850 K，喷雾贯穿距变小且喷雾很快达到稳定。冷态环境下（300 K），两段喷射主喷喷雾贯穿距起始阶段与单段喷射喷雾贯穿距基本一致，但随着喷雾发展200 μs左右后，两段喷射主喷喷雾贯穿距变得略小于单段喷射喷雾贯穿距。两段喷射主喷喷雾锥角略大于单段喷射喷雾锥角，预主喷间隔时间对喷雾锥角影响较小。

摘要：
考虑喷射初期喷嘴压力室内部压力建立过程，推导了适用于喷射初期的液相贯穿距模型。随后在定容燃烧弹内营造柴油机上止点附近高温高压氛围条件，采用背景光散射法试验研究了喷射压力、环境温度及环境密度对蒸发喷雾液相贯穿距发展历程的影响，并将试验结果与模型进行对比。模型与试验结果表明：在喷射初期，液相贯穿距并非按照Hiroyasu模型预测的随时间t线性变化，而表现出一个加速过程，与t1.5成正比；随后由于喷雾破碎和喷嘴压力室内部建压完成，液相贯穿距与t0.75和t0.5成正比。

摘要：
基于三维计算流体动力学（CFD）软件CONVERGE,耦合甲苯掺比燃料（toluene reference fuel, TRF）简化动力学机理及多步现象学碳烟模型,建立汽油压燃（GCI）的数值模拟模型。通过改变气道喷射比例、主喷时刻和预主喷间隔研究了高负荷条件下气道喷射结合缸内直喷的喷油策略对GCI燃烧及碳烟生成过程的影响。研究结果表明,增加气道喷射比例、提前主喷时刻和增大预主喷间隔都能够缩短燃烧持续期,使放热更为集中,从而降低碳烟排放；改变气道喷射比例对碳烟成核及表面生长有较大的影响,主喷时刻提前能够提高氧化速率。当气道喷射比例为40%，主喷时刻为-8°，预主喷间隔为15°时,碳烟排放为 0.0151g/(kW·h),相比试验基准工况降低了33.8%,而最大压升率也控制在可接受的范围内。

摘要：
在一个恒定体积的密闭容器中开展了一系列圆柱形膨胀乙醇预混火焰胞状不稳定性的数值模拟研究，并通过临界贝克莱数、扰动对数增长率和临界火焰半径等理论分析研究了乙醇预混火焰胞状不稳定性。结果表明，在初始压力1 MPa、初始温度358 K、当量比0.8~1.6条件下，乙醇预混火焰胞状不稳定性非单调性增加，在当量比为1.2时不稳定性最为强烈。原因是热扩散（thermal diffusion, TD）不稳定性分子扩散影响明显，随着当量比的变化而急剧变化，当量比增加，扰动对数增长率先增大后减小；相反，流体动力学不稳定性对当量比并不敏感。此外，在当量比低于1.2时，几乎保持恒定的临界贝克莱数和急剧减小的火焰厚度导致临界火焰半径大幅下降，并在1.2处达到最小值。数值模拟和理论研究显示出一致的结果。

摘要：
为提高航空煤油在点燃式发动机中的燃烧热效率，改善发动机爆震及拓宽发动机负荷范围，以3号航空煤油（RP3）为基础燃料，以乙醇为辅助燃料，基于一台单缸水冷、压缩比可调、四冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术，开展了不同负荷、不同乙醇和航空煤油掺混比、不同喷射压力、不同喷射时刻下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明，在压缩比为7的条件下，由于爆震的限制，发动机负荷仅能达到原机的72.0%。而乙醇具有较强的抑制爆震的能力，随着乙醇在航空煤油中掺混比例的增加，发动机负荷区间不断拓展，当乙醇的掺混比为10%时发动机可实现全负荷工作。继续增大乙醇的掺混比例，可进一步提升功率并降低油耗。为探究喷油时刻对动力性、经济性的影响，试验测定了5种喷油时刻对燃烧性能的影响。当喷油时刻为压缩上止点前300°时，发动机具有较好的动力性；当喷油时刻为上止点前360°时，发动机具有较好的经济性。

摘要：
设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统，以某型3.0 L排量的国六柴油机后处理为例，首先设计了排气混合器结构，建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型，进行全尺寸排气流场模拟分析，研究了混合器后的速度均匀性、NH3浓度分布和压降损失等，并对特征尺寸进行了优化。结果表明，优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH3均匀度可以达到0.996，混合器压降不超过4.17 kPa。然后进行了发动机台架试验，验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小，标定工况下实测的NH3均匀度高达0.98，不同空速和温度情况下，不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验，全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求，确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。

摘要：
通过搭建柴油机后处理试验台架，运用计算流体力学(CFD)对选择性催化还原系统（SCR）内的反应进行仿真计算，设计4种混合器和3种整流器方案，研究了不同混合器及整流器结构对SCR系统内NH3分布及NOx 转化效率的影响。结果表明：混合器能够有效改善SCR内NH3分布均匀度及NOx 的转化效率。综合分析，有7个厚度均为2 mm的叶片且叶片与径向方向的夹角均为30°的方案M2的混合器结构设计较优；气流受到入口扩张管的扩张作用之后，经过方案D1的整流器，使得SCR系统具有更高的NH3分布均匀度和NOx转化效率。混合器和整流器结合可以实现流场的优化，提高NOx转化效率。

摘要：
对某4缸高压共轨柴油机进气道进行改造，搭建了柴油/汽油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，设计了柴油/汽油双燃料RCCI燃烧汽油喷射控制策略，实现了全工况下汽油与柴油的协调喷射控制，系统地研究了不同运行工况下，不同汽油替代率对柴油机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明：采用柴油/汽油双燃料 RCCI燃烧控制策略，发动机可在其运行工况范围内实现高效清洁燃烧，随着汽油替代率的增加，发动机缸内最高压力逐渐增大，缸压峰值出现时刻推迟，放热率峰值降低，燃烧持续期延长，燃油消耗率降低，有效热效率升高，全碳氢、CO排放增加，NOx和碳烟排放降低。

摘要：
基于台架试验和完整工作循环数值模拟，开展了汽油机活塞头部形貌特征对爆震的敏感性研究。以台架试验数据为基准校正了汽油机性能仿真模型，通过开展压缩比为9~16区间的外特性仿真模拟，得出压缩比为12时外特性最优。在压缩比为12的3500 r/min全负荷工况，采用化学反应动力学离子分析法，通过数值模拟分析3类基于活塞头部形貌方案的燃烧室，得出具有点火驻涡区域、气门避障区域、驻涡与避障区域之间的连通区域、后部连通区域的SABCD方案抗爆性最优，并指出活塞头部形貌特征中的连通区域对爆震敏感性具有显著影响。通过对方案SABCD的连通区域关键参数进行优化得出，当区域连通宽度和连通台阶高度均为4 mm时爆震敏感性最低。研究结果表明，通过对活塞头部形貌特征的合理设计，能实现提升汽油机压缩比的同时有效抑制燃烧室对爆震的敏感性。

摘要：
为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题，提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率，然后基于该频率构造正弦检测信号，将该检测信号与各缸做功转角范围内的转速信号做内积运算，并得到的内积值作为失火气缸的指示特征。在6缸柴油机上的失火试验证明该方法能够在高转速低负荷情况下准确识别发动机的单缸失火和两缸失火，弥补了传统失火诊断方法工况覆盖率低的不足。

摘要：
内燃机工作时依赖冷却系统将多余热量及时带走以保证燃烧室核心部件及润滑油膜的正常工作温度。常规内燃机冷却介质导热系数偏低，而新一代强化传热工质纳米流体具有明显提升的传热性能，应用于内燃机冷却系统有利于强化内燃机传热及提高热管理性能。且由于纳米流体的传热性能受纳米粒子的种类、大小、浓度、形状等因素影响，可以通过改变这些因素控制内燃机冷却水腔的传热量。综述了国内外研究者针对纳米流体导热系数与对流换热性能开展的试验测试、理论分析和计算机模拟研究工作，以及纳米流体应用于内燃机冷却系统中强化传热的进展，最后指出当前研究工作的不足及未来工作方向。

摘要：
为探究催化型柴油机颗粒捕集器（catalytic diesel particulate filter， CDPF）的再生性能，自制了CDPF颗粒加载装置，通过模拟气试验平台研究了炭载量、再生温度及气体流量对CDPF再生性能的影响，并对其再生效率、再生效能比、最高温度及最高温度梯度性能指标进行评价。试验结果表明：CDPF再生过程主要有两个阶段，第一个阶段主要发生在250~400 ℃之间，为低温长时间再生阶段；第二个阶段主要发生在500~600 ℃之间，为高温短时间再生阶段。当再生温度为350 ℃、气体流量为200 mL/min时，3.2 g/L、5.0 g/L和7.0 g/L 3种炭载量下的最高温度梯度均达到最小，分别为2737.5 ℃/m、4387.5 ℃/m和3837.5 ℃/m。其再生效率在再生温度为250 ℃时均约为6.0%，而在550 ℃时均达到85.6%。当炭载量为5.0 g/L，再生温度为500 ℃和550 ℃，气体流量为300 mL/min时，最高温度、最高温度梯度及再生效率均达到最大，再生效能比随气体流量的增大从4.6×10-5 J-1下降到1.8×10-5 J-1。

摘要：
基于定容燃烧弹与超高速数码相机搭建的LED-Mie散射喷雾试验台，研究了不同参数对柴油、汽油质量占比20％的柴汽混合油（记为G20）单段与两段喷射主喷液相喷雾特性的影响。结果表明，单段喷射喷雾贯穿距与喷雾锥角随喷射压力的增大而增大，G20喷雾贯穿距略小于柴油喷雾贯穿距，G20喷雾锥角略大于柴油喷雾锥角。将环境温度由300 K升高到850 K，喷雾贯穿距变小且喷雾很快达到稳定。冷态环境下（300 K），两段喷射主喷喷雾贯穿距起始阶段与单段喷射喷雾贯穿距基本一致，但随着喷雾发展200 μs左右后，两段喷射主喷喷雾贯穿距变得略小于单段喷射喷雾贯穿距。两段喷射主喷喷雾锥角略大于单段喷射喷雾锥角，预主喷间隔时间对喷雾锥角影响较小。

摘要：
考虑喷射初期喷嘴压力室内部压力建立过程，推导了适用于喷射初期的液相贯穿距模型。随后在定容燃烧弹内营造柴油机上止点附近高温高压氛围条件，采用背景光散射法试验研究了喷射压力、环境温度及环境密度对蒸发喷雾液相贯穿距发展历程的影响，并将试验结果与模型进行对比。模型与试验结果表明：在喷射初期，液相贯穿距并非按照Hiroyasu模型预测的随时间t线性变化，而表现出一个加速过程，与t1.5成正比；随后由于喷雾破碎和喷嘴压力室内部建压完成，液相贯穿距与t0.75和t0.5成正比。

摘要：
基于三维计算流体动力学（CFD）软件CONVERGE,耦合甲苯掺比燃料（toluene reference fuel, TRF）简化动力学机理及多步现象学碳烟模型,建立汽油压燃（GCI）的数值模拟模型。通过改变气道喷射比例、主喷时刻和预主喷间隔研究了高负荷条件下气道喷射结合缸内直喷的喷油策略对GCI燃烧及碳烟生成过程的影响。研究结果表明,增加气道喷射比例、提前主喷时刻和增大预主喷间隔都能够缩短燃烧持续期,使放热更为集中,从而降低碳烟排放；改变气道喷射比例对碳烟成核及表面生长有较大的影响,主喷时刻提前能够提高氧化速率。当气道喷射比例为40%，主喷时刻为-8°，预主喷间隔为15°时,碳烟排放为 0.0151g/(kW·h),相比试验基准工况降低了33.8%,而最大压升率也控制在可接受的范围内。

摘要：
在一个恒定体积的密闭容器中开展了一系列圆柱形膨胀乙醇预混火焰胞状不稳定性的数值模拟研究，并通过临界贝克莱数、扰动对数增长率和临界火焰半径等理论分析研究了乙醇预混火焰胞状不稳定性。结果表明，在初始压力1 MPa、初始温度358 K、当量比0.8~1.6条件下，乙醇预混火焰胞状不稳定性非单调性增加，在当量比为1.2时不稳定性最为强烈。原因是热扩散（thermal diffusion, TD）不稳定性分子扩散影响明显，随着当量比的变化而急剧变化，当量比增加，扰动对数增长率先增大后减小；相反，流体动力学不稳定性对当量比并不敏感。此外，在当量比低于1.2时，几乎保持恒定的临界贝克莱数和急剧减小的火焰厚度导致临界火焰半径大幅下降，并在1.2处达到最小值。数值模拟和理论研究显示出一致的结果。

摘要：
为提高航空煤油在点燃式发动机中的燃烧热效率，改善发动机爆震及拓宽发动机负荷范围，以3号航空煤油（RP3）为基础燃料，以乙醇为辅助燃料，基于一台单缸水冷、压缩比可调、四冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术，开展了不同负荷、不同乙醇和航空煤油掺混比、不同喷射压力、不同喷射时刻下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明，在压缩比为7的条件下，由于爆震的限制，发动机负荷仅能达到原机的72.0%。而乙醇具有较强的抑制爆震的能力，随着乙醇在航空煤油中掺混比例的增加，发动机负荷区间不断拓展，当乙醇的掺混比为10%时发动机可实现全负荷工作。继续增大乙醇的掺混比例，可进一步提升功率并降低油耗。为探究喷油时刻对动力性、经济性的影响，试验测定了5种喷油时刻对燃烧性能的影响。当喷油时刻为压缩上止点前300°时，发动机具有较好的动力性；当喷油时刻为上止点前360°时，发动机具有较好的经济性。

摘要：
设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统，以某型3.0 L排量的国六柴油机后处理为例，首先设计了排气混合器结构，建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型，进行全尺寸排气流场模拟分析，研究了混合器后的速度均匀性、NH3浓度分布和压降损失等，并对特征尺寸进行了优化。结果表明，优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH3均匀度可以达到0.996，混合器压降不超过4.17 kPa。然后进行了发动机台架试验，验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小，标定工况下实测的NH3均匀度高达0.98，不同空速和温度情况下，不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验，全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求，确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。

摘要：
通过搭建柴油机后处理试验台架，运用计算流体力学(CFD)对选择性催化还原系统（SCR）内的反应进行仿真计算，设计4种混合器和3种整流器方案，研究了不同混合器及整流器结构对SCR系统内NH3分布及NOx 转化效率的影响。结果表明：混合器能够有效改善SCR内NH3分布均匀度及NOx 的转化效率。综合分析，有7个厚度均为2 mm的叶片且叶片与径向方向的夹角均为30°的方案M2的混合器结构设计较优；气流受到入口扩张管的扩张作用之后，经过方案D1的整流器，使得SCR系统具有更高的NH3分布均匀度和NOx转化效率。混合器和整流器结合可以实现流场的优化，提高NOx转化效率。

摘要：
对某4缸高压共轨柴油机进气道进行改造，搭建了柴油/汽油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，设计了柴油/汽油双燃料RCCI燃烧汽油喷射控制策略，实现了全工况下汽油与柴油的协调喷射控制，系统地研究了不同运行工况下，不同汽油替代率对柴油机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明：采用柴油/汽油双燃料 RCCI燃烧控制策略，发动机可在其运行工况范围内实现高效清洁燃烧，随着汽油替代率的增加，发动机缸内最高压力逐渐增大，缸压峰值出现时刻推迟，放热率峰值降低，燃烧持续期延长，燃油消耗率降低，有效热效率升高，全碳氢、CO排放增加，NOx和碳烟排放降低。

摘要：
基于台架试验和完整工作循环数值模拟，开展了汽油机活塞头部形貌特征对爆震的敏感性研究。以台架试验数据为基准校正了汽油机性能仿真模型，通过开展压缩比为9~16区间的外特性仿真模拟，得出压缩比为12时外特性最优。在压缩比为12的3500 r/min全负荷工况，采用化学反应动力学离子分析法，通过数值模拟分析3类基于活塞头部形貌方案的燃烧室，得出具有点火驻涡区域、气门避障区域、驻涡与避障区域之间的连通区域、后部连通区域的SABCD方案抗爆性最优，并指出活塞头部形貌特征中的连通区域对爆震敏感性具有显著影响。通过对方案SABCD的连通区域关键参数进行优化得出，当区域连通宽度和连通台阶高度均为4 mm时爆震敏感性最低。研究结果表明，通过对活塞头部形貌特征的合理设计，能实现提升汽油机压缩比的同时有效抑制燃烧室对爆震的敏感性。

摘要：
为解决柴油发动机在高转速、低负荷工况下难以准确判断出发生失火故障的气缸的问题，提出了通过检测曲轴转速信号中的扭振信号起始点来判定失火气缸的故障诊断方法。该方法首先通过分析单缸失火时的转速信号以确定曲轴扭振的自由频率，然后基于该频率构造正弦检测信号，将该检测信号与各缸做功转角范围内的转速信号做内积运算，并得到的内积值作为失火气缸的指示特征。在6缸柴油机上的失火试验证明该方法能够在高转速低负荷情况下准确识别发动机的单缸失火和两缸失火，弥补了传统失火诊断方法工况覆盖率低的不足。

摘要：
内燃机工作时依赖冷却系统将多余热量及时带走以保证燃烧室核心部件及润滑油膜的正常工作温度。常规内燃机冷却介质导热系数偏低，而新一代强化传热工质纳米流体具有明显提升的传热性能，应用于内燃机冷却系统有利于强化内燃机传热及提高热管理性能。且由于纳米流体的传热性能受纳米粒子的种类、大小、浓度、形状等因素影响，可以通过改变这些因素控制内燃机冷却水腔的传热量。综述了国内外研究者针对纳米流体导热系数与对流换热性能开展的试验测试、理论分析和计算机模拟研究工作，以及纳米流体应用于内燃机冷却系统中强化传热的进展，最后指出当前研究工作的不足及未来工作方向。

摘要：
为探究催化型柴油机颗粒捕集器（catalytic diesel particulate filter， CDPF）的再生性能，自制了CDPF颗粒加载装置，通过模拟气试验平台研究了炭载量、再生温度及气体流量对CDPF再生性能的影响，并对其再生效率、再生效能比、最高温度及最高温度梯度性能指标进行评价。试验结果表明：CDPF再生过程主要有两个阶段，第一个阶段主要发生在250~400 ℃之间，为低温长时间再生阶段；第二个阶段主要发生在500~600 ℃之间，为高温短时间再生阶段。当再生温度为350 ℃、气体流量为200 mL/min时，3.2 g/L、5.0 g/L和7.0 g/L 3种炭载量下的最高温度梯度均达到最小，分别为2737.5 ℃/m、4387.5 ℃/m和3837.5 ℃/m。其再生效率在再生温度为250 ℃时均约为6.0%，而在550 ℃时均达到85.6%。当炭载量为5.0 g/L，再生温度为500 ℃和550 ℃，气体流量为300 mL/min时，最高温度、最高温度梯度及再生效率均达到最大，再生效能比随气体流量的增大从4.6×10-5 J-1下降到1.8×10-5 J-1。