摘要：
为了改善重型柴油机低速高负荷的燃油经济性，在一台两级可变截面涡轮增压重型柴油机上开展了空气系统与喷油参数优化策略研究。试验结果表明：对于缸内最高燃烧压力受限工况，获得最低有效燃油消耗率(BSFC)的可变截面涡轮增压器(VGT)关度应该使泵吸功基本为零；选取合适的喷油压力可提高机械效率，在改善燃油经济性的同时使 NOx 排放有一定降低，而碳烟排放也能保持在较低水平。基于该优化策略，研究了缸内最高燃烧压力限值对不同工况点燃油经济性的影响，进而研究了提高缸内最高燃烧压力对改善燃油经济性的潜力。结果表明：随着转速与负荷的升高，提高最高燃烧压力限值对燃油经济性的改善作用更加明显；但缸内最高燃烧压力提高到一定程度以后，其对燃油经济性的改善作用逐渐减小。

摘要：
为提高航空煤油在点然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（RP-3）为基础燃料，基于一台单缸水冷、压缩比可调、4冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术，开展了单双点火、不同负荷、压缩比、喷射压力、喷射时刻和两次喷射策略下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明，在原机压缩比为10的条件下，将直喷汽油改为直喷航空煤油后，由于航空煤油的抗爆性差、雾化困难、燃烧速率慢等理化特性，发动机的动力性损失约50.0%，油耗增加约60.0%，循环波动也大幅增加；相比于单点火，双点火可使缸内平均有效压力提高，燃烧相位提前，循环波动降低；为了抑制高压缩比下的爆震倾向，可通过降低压缩比来拓宽负荷范围，恢复原机功率。随着压缩比的降低，有效平均压力（BMEP）持续增大，当压缩比为6时，最大转矩可达39.5 N·m，功率恢复至原机的88.0%。同时耦合高压及两次喷射策略，随着喷射压力的增大，有效燃油消耗率（BSFC）减小约30.0%，经济性有所提高。相比于单次喷射，采用两次喷射策略可降低油耗，提升缸内有效平均压力，提升燃烧效率，最终可实现发动机燃用航空煤油的性能接近原机水平，最大负荷达原机的90.0%且油耗增加量不超过15.0%。

摘要：
采用试验的方法，利用重整器和发动机台架研究了正庚烷和异辛烷体积比1∶1的PRF50燃料在不同重整温度下的低温重整产物及其对压燃发动机中等负荷下燃烧和排放特性的影响。研究结果表明，PRF50燃料在450 K~750K的重整温度下低温反应放热量较少，重整器内温度基本不变。重整产物中的轻烃分子对发动机燃烧具有促进作用，可以使燃料重心（CA50）提前，而产物中的CO、CO2 对燃烧具有抑制作用；随着重整温度的提升，重整产物促进作用逐渐增强，达到最高值后逐渐减弱；在相同喷油时刻下，随着重整温度的增加，指示热效率先逐渐升高后降低，最多提高2%。

摘要：
针对乙醇与汽油固定掺混比例下使用不能充分发挥乙醇燃料优势的问题，开发出了乙醇汽油双燃料-双直喷系统，并在一台点燃式单缸试验机上进行试验，研究了稀薄燃烧下3种不同的喷射策略对发动机燃烧和性能的影响。研究发现：在稀薄燃烧的情况下，随喷射时刻的推迟，不同喷射策略下动力性呈现先增长后降低的趋势。在保证喷油量不变时，有效热效率随过量空气系数增大而明显提高，当量燃油消耗率逐渐降低。随喷射时刻的推迟，热效率呈现先升高后降低的趋势。在过量空气系数为1.2，汽油喷射时刻为上止点前180°，乙醇喷射时刻为上止点前300°时，有效热效率达到最高值40.5%。此外，相比于汽油，添加乙醇燃料使得稀薄燃烧更稳定，循环波动更小。

摘要：
利用直径0.22 mm的单孔喷嘴高压共轨喷油器，以喷油器油量标定数据及控制参数为基础,采用高速相机成像技术在定容燃烧室内在等喷油量变喷油压力的前提下测量了着火点、着火滞燃期、燃烧持续期、火焰面积(AF)和火焰自然发光强度(SINL)的变化规律，对比研究了RP-3航空煤油、柴油碰壁喷雾的着火和燃烧特性。结果表明：在低喷油压力下着火点分布在离壁面较远的区域，在较高喷油压力下着火点位于壁面上，距喷油器中心线的距离随喷油压力的增加而增加，且RP-3航空煤油着火点距喷油器的距离比柴油更远。随着喷油压力的增加，RP-3航空煤油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期先降低后增加，柴油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期不断降低，且RP-3航空煤油具有更短的着火滞燃期。燃烧持续期随喷油压力的增加而降低，RP-3航空煤油的燃烧持续期比柴油短。喷油压力越高，火焰面积（AF）和自然发光强度（SINL）的变化速率越高，而AF和SINL的最大值及达到最大值所需的时间越小。与柴油相比，RP-3航空煤油的AF、SINL具有更高的变化速率，且AF、SINL的峰值更高，达到峰值的时间更短。

摘要：
运用激光诱导荧光法（LIF）定量分析了缸内直喷汽油机单孔喷油器喷雾撞壁的二维油膜特性。研究发现：燃油在壁面上向油膜铺展的方向聚集，并在边缘形成较厚的油膜。高喷射压力有助于形成质量较小且厚度较薄的油膜，同时减小喷射脉宽能进一步降低燃油附壁率。增加撞壁距离能同时减小油膜质量和油膜面积，然而油膜的平均厚度并未减小，对油膜蒸发并没有明显的促进作用。将喷射角度从15°增加到45°能够显著减少油膜质量和平均厚度。

摘要：
针对一款4缸1.5 L废气涡轮增压缸内直喷汽油（GDI）发动机，进行了废气再循环（EGR）缸内稀释燃烧技术、空气缸内稀释燃烧技术与原机燃烧的经济性、排放特性对比试验研究。研究了不同缸内稀释技术对发动机性能和排放影响的变动规律，并对比分析了相同稀释率下、采用不同稀释技术时发动机的性能变化。结果表明：空气稀释率在49.5%时比油耗相比原机下降6.2%，而EGR稀释率在20.5%时经济性改善4.2%，在相同稀释率时，EGR稀释可采用更为提前的点火角实现更优的燃烧相位，但空气稀释所带来的多变指数提升使其经济性优于EGR稀释，且发动机燃烧系统对空气稀释程度具有更强的容忍性；NOx 排放在空气稀释率为11.0%时达到峰值水平，随后随着稀释率的提高不断下降，而EGR稀释的NOx 排放随着稀释率的提高持续大幅下降；空气稀释的CO排放水平远低于原机，EGR稀释的CO排放随着稀释率的增加而略有下降；对于HC排放，空气稀释的排放量低于EGR稀释，而当空气稀释率由49.5%增加为68.0%时，HC排放出现较大幅度上升。

摘要：
为了研究轨道压力、主喷正时、预喷正时及预喷油量这4个主要喷油参数对增程式电动汽车增程器（APU）发动机有效燃油消耗率和NOx 排放特性的影响，根据APU发动机不同工况下的运行特点，结合整车功率需求及所匹配发电机的最佳工作区域，采用多工况点模式的基础控制策略，选取3个稳态工况点为APU发动机的运行工况。之后基于空间填充+V最优设计方法采用混合试验方案，利用二阶多项式回归模型+径向基函数（RBF）神经网络模型建立发动机性能和排放拟合模型。给出APU发动机的性能优化约束条件和优化目标，利用法线-边界交集优化算法（NBI）进行油耗最低和NOx 排放最低的双目标优化，确定了3个稳态工况点的最佳喷油策略。结果表明各工况点在优化后的有效燃油消耗率平均降低了4.03%，NOx 排放平均降低了30.51%。

摘要：
为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器（DOC）耦合催化型柴油机颗粒捕集器（CDPF）后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响，基于一台4缸高压共轨柴油机，选取国五柴油、15%生物柴油-柴油（D85B15）、15%正戊醇-柴油（D85P15）、20%正戊醇-柴油（D80P20）作为燃料，在1900 m海拔环境下进行了试验。研究表明：在外特性工况下，与柴油相比，燃用D85B15和D85P15的柴油机动力性略有下降，燃用D85P15的柴油机有效热效率最高。燃用D85B15的NOx排放略低于柴油，最高降低3.33%；而D85P15的NOx排放有所增加，最高增加2.85%。在低负荷工况下燃用国五柴油时DOC+CDPF对CO的转化效率明显高于燃用D80P20时，2000 r/min时燃用柴油时CO转化效率高达96.8%，而D80P20只有36.9%。低速高负荷工况下燃用国五柴油与D80P20时，DOC对排气温度的提升作用均比较明显，平均提升41.8 ℃和42.5℃。燃用D80P20时DOC+CDPF压差升高较慢，压差最高比燃用国五柴油低6 kPa，DOC后端平均温度比燃用国五柴油高10 ℃。柴油机燃用D80P20在高负荷尤其是低转速高负荷时可有效降低颗粒物排放，降低DOC+CDPF压差。

摘要：
为了获取两种脂肪酸酯类燃料棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的热物理性质，并为将其作为燃料和燃料添加剂提供理论和试验数据支持，利用表面光散射法、振动管法和全反射法在较宽温区下分别研究了两种棕榈酸酯类的表面张力、黏度、密度和折射率。密度和折射率数据分别关联成了温度的多项式和线性函数，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的密度试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为0.033%和0.013%，折射率试验值与方程计算平均偏差均为0.004%；黏度数据关联成了温度倒数的多项式，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为1.76%和2.30%；表面张力数据利用了van der Waals方程进行关联，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为0.86%和1.70%。

摘要：
使用格子玻尔兹曼方法对二维不混溶、不可压缩流体的Kelvin-Helmholtz（K-H）不稳定性进行数值模拟。以卷起高度 H 作为参考值，研究了密度比、表面张力、切应力对流体K-H不稳定性内产生Rayleigh-Taylor（R-T）不稳定性的影响。研究结果显示，密度比对两种不稳定性耦合起决定性作用。密度比接近1时，K-H不稳定性中不会产生R-T不稳定性，随着密度比增大，K-H不稳定性中开始产生R-T不稳定性。表面张力系数的增大对流体产生K-H不稳定性及两种不稳定性的耦合的卷起高度变化没有影响,但会对流体向内运动起抑制作用，且卷起流体的厚度明显增加。切应力对两种流体不稳定性的耦合起抑制作用。

摘要：
以某3缸增压直喷汽油机正时皮带怠速低频噪声为研究对象，通过试验锁定噪声源和噪声频段，并对该噪声产生机理进行分析。针对该噪声源和噪声频段，通过一维动力学仿真的方法来优化正时皮带系统的布置参数，寻找到降低该噪声的方法，并最终通过噪声-振动-平顺性（NVH）试验验证了提高皮带刚度和增加小惰轮的方案能够有效降低该噪声。

摘要：
针对船用低速柴油机各缸和各循环间燃烧不平衡性问题，以6EX340EF型船用低速柴油机为研究对象，使用AVL Cruise M软件开发了具有各缸和各循环间的压力波动功能且满足准确性和实时性要求的仿真模型；结合NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件，开发了缸压闭环控制快速原型，通过位置管理模块和缸压采集分析处理模块，从缸压数据中提取平均指示压力和50%燃烧放热量相位作为反馈变量，以喷油正时和喷油脉宽为控制变量，对缸压进行闭环控制；集成实时仿真模型、硬件在环仿真系统和快速控制原型，构成闭环系统。试验验证表明：开发的缸压闭环控制策略能够使燃烧特性参数波动减少50%左右，对各缸和各循环间的燃烧不平衡性均有改善效果。

摘要：
为了改善重型柴油机低速高负荷的燃油经济性，在一台两级可变截面涡轮增压重型柴油机上开展了空气系统与喷油参数优化策略研究。试验结果表明：对于缸内最高燃烧压力受限工况，获得最低有效燃油消耗率(BSFC)的可变截面涡轮增压器(VGT)关度应该使泵吸功基本为零；选取合适的喷油压力可提高机械效率，在改善燃油经济性的同时使 NOx 排放有一定降低，而碳烟排放也能保持在较低水平。基于该优化策略，研究了缸内最高燃烧压力限值对不同工况点燃油经济性的影响，进而研究了提高缸内最高燃烧压力对改善燃油经济性的潜力。结果表明：随着转速与负荷的升高，提高最高燃烧压力限值对燃油经济性的改善作用更加明显；但缸内最高燃烧压力提高到一定程度以后，其对燃油经济性的改善作用逐渐减小。

摘要：
为提高航空煤油在点然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（RP-3）为基础燃料，基于一台单缸水冷、压缩比可调、4冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术，开展了单双点火、不同负荷、压缩比、喷射压力、喷射时刻和两次喷射策略下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明，在原机压缩比为10的条件下，将直喷汽油改为直喷航空煤油后，由于航空煤油的抗爆性差、雾化困难、燃烧速率慢等理化特性，发动机的动力性损失约50.0%，油耗增加约60.0%，循环波动也大幅增加；相比于单点火，双点火可使缸内平均有效压力提高，燃烧相位提前，循环波动降低；为了抑制高压缩比下的爆震倾向，可通过降低压缩比来拓宽负荷范围，恢复原机功率。随着压缩比的降低，有效平均压力（BMEP）持续增大，当压缩比为6时，最大转矩可达39.5 N·m，功率恢复至原机的88.0%。同时耦合高压及两次喷射策略，随着喷射压力的增大，有效燃油消耗率（BSFC）减小约30.0%，经济性有所提高。相比于单次喷射，采用两次喷射策略可降低油耗，提升缸内有效平均压力，提升燃烧效率，最终可实现发动机燃用航空煤油的性能接近原机水平，最大负荷达原机的90.0%且油耗增加量不超过15.0%。

摘要：
采用试验的方法，利用重整器和发动机台架研究了正庚烷和异辛烷体积比1∶1的PRF50燃料在不同重整温度下的低温重整产物及其对压燃发动机中等负荷下燃烧和排放特性的影响。研究结果表明，PRF50燃料在450 K~750K的重整温度下低温反应放热量较少，重整器内温度基本不变。重整产物中的轻烃分子对发动机燃烧具有促进作用，可以使燃料重心（CA50）提前，而产物中的CO、CO2 对燃烧具有抑制作用；随着重整温度的提升，重整产物促进作用逐渐增强，达到最高值后逐渐减弱；在相同喷油时刻下，随着重整温度的增加，指示热效率先逐渐升高后降低，最多提高2%。

摘要：
针对乙醇与汽油固定掺混比例下使用不能充分发挥乙醇燃料优势的问题，开发出了乙醇汽油双燃料-双直喷系统，并在一台点燃式单缸试验机上进行试验，研究了稀薄燃烧下3种不同的喷射策略对发动机燃烧和性能的影响。研究发现：在稀薄燃烧的情况下，随喷射时刻的推迟，不同喷射策略下动力性呈现先增长后降低的趋势。在保证喷油量不变时，有效热效率随过量空气系数增大而明显提高，当量燃油消耗率逐渐降低。随喷射时刻的推迟，热效率呈现先升高后降低的趋势。在过量空气系数为1.2，汽油喷射时刻为上止点前180°，乙醇喷射时刻为上止点前300°时，有效热效率达到最高值40.5%。此外，相比于汽油，添加乙醇燃料使得稀薄燃烧更稳定，循环波动更小。

摘要：
利用直径0.22 mm的单孔喷嘴高压共轨喷油器，以喷油器油量标定数据及控制参数为基础,采用高速相机成像技术在定容燃烧室内在等喷油量变喷油压力的前提下测量了着火点、着火滞燃期、燃烧持续期、火焰面积(AF)和火焰自然发光强度(SINL)的变化规律，对比研究了RP-3航空煤油、柴油碰壁喷雾的着火和燃烧特性。结果表明：在低喷油压力下着火点分布在离壁面较远的区域，在较高喷油压力下着火点位于壁面上，距喷油器中心线的距离随喷油压力的增加而增加，且RP-3航空煤油着火点距喷油器的距离比柴油更远。随着喷油压力的增加，RP-3航空煤油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期先降低后增加，柴油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期不断降低，且RP-3航空煤油具有更短的着火滞燃期。燃烧持续期随喷油压力的增加而降低，RP-3航空煤油的燃烧持续期比柴油短。喷油压力越高，火焰面积（AF）和自然发光强度（SINL）的变化速率越高，而AF和SINL的最大值及达到最大值所需的时间越小。与柴油相比，RP-3航空煤油的AF、SINL具有更高的变化速率，且AF、SINL的峰值更高，达到峰值的时间更短。

摘要：
运用激光诱导荧光法（LIF）定量分析了缸内直喷汽油机单孔喷油器喷雾撞壁的二维油膜特性。研究发现：燃油在壁面上向油膜铺展的方向聚集，并在边缘形成较厚的油膜。高喷射压力有助于形成质量较小且厚度较薄的油膜，同时减小喷射脉宽能进一步降低燃油附壁率。增加撞壁距离能同时减小油膜质量和油膜面积，然而油膜的平均厚度并未减小，对油膜蒸发并没有明显的促进作用。将喷射角度从15°增加到45°能够显著减少油膜质量和平均厚度。

摘要：
针对一款4缸1.5 L废气涡轮增压缸内直喷汽油（GDI）发动机，进行了废气再循环（EGR）缸内稀释燃烧技术、空气缸内稀释燃烧技术与原机燃烧的经济性、排放特性对比试验研究。研究了不同缸内稀释技术对发动机性能和排放影响的变动规律，并对比分析了相同稀释率下、采用不同稀释技术时发动机的性能变化。结果表明：空气稀释率在49.5%时比油耗相比原机下降6.2%，而EGR稀释率在20.5%时经济性改善4.2%，在相同稀释率时，EGR稀释可采用更为提前的点火角实现更优的燃烧相位，但空气稀释所带来的多变指数提升使其经济性优于EGR稀释，且发动机燃烧系统对空气稀释程度具有更强的容忍性；NOx 排放在空气稀释率为11.0%时达到峰值水平，随后随着稀释率的提高不断下降，而EGR稀释的NOx 排放随着稀释率的提高持续大幅下降；空气稀释的CO排放水平远低于原机，EGR稀释的CO排放随着稀释率的增加而略有下降；对于HC排放，空气稀释的排放量低于EGR稀释，而当空气稀释率由49.5%增加为68.0%时，HC排放出现较大幅度上升。

摘要：
为了研究轨道压力、主喷正时、预喷正时及预喷油量这4个主要喷油参数对增程式电动汽车增程器（APU）发动机有效燃油消耗率和NOx 排放特性的影响，根据APU发动机不同工况下的运行特点，结合整车功率需求及所匹配发电机的最佳工作区域，采用多工况点模式的基础控制策略，选取3个稳态工况点为APU发动机的运行工况。之后基于空间填充+V最优设计方法采用混合试验方案，利用二阶多项式回归模型+径向基函数（RBF）神经网络模型建立发动机性能和排放拟合模型。给出APU发动机的性能优化约束条件和优化目标，利用法线-边界交集优化算法（NBI）进行油耗最低和NOx 排放最低的双目标优化，确定了3个稳态工况点的最佳喷油策略。结果表明各工况点在优化后的有效燃油消耗率平均降低了4.03%，NOx 排放平均降低了30.51%。

摘要：
为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器（DOC）耦合催化型柴油机颗粒捕集器（CDPF）后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响，基于一台4缸高压共轨柴油机，选取国五柴油、15%生物柴油-柴油（D85B15）、15%正戊醇-柴油（D85P15）、20%正戊醇-柴油（D80P20）作为燃料，在1900 m海拔环境下进行了试验。研究表明：在外特性工况下，与柴油相比，燃用D85B15和D85P15的柴油机动力性略有下降，燃用D85P15的柴油机有效热效率最高。燃用D85B15的NOx排放略低于柴油，最高降低3.33%；而D85P15的NOx排放有所增加，最高增加2.85%。在低负荷工况下燃用国五柴油时DOC+CDPF对CO的转化效率明显高于燃用D80P20时，2000 r/min时燃用柴油时CO转化效率高达96.8%，而D80P20只有36.9%。低速高负荷工况下燃用国五柴油与D80P20时，DOC对排气温度的提升作用均比较明显，平均提升41.8 ℃和42.5℃。燃用D80P20时DOC+CDPF压差升高较慢，压差最高比燃用国五柴油低6 kPa，DOC后端平均温度比燃用国五柴油高10 ℃。柴油机燃用D80P20在高负荷尤其是低转速高负荷时可有效降低颗粒物排放，降低DOC+CDPF压差。

摘要：
为了获取两种脂肪酸酯类燃料棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的热物理性质，并为将其作为燃料和燃料添加剂提供理论和试验数据支持，利用表面光散射法、振动管法和全反射法在较宽温区下分别研究了两种棕榈酸酯类的表面张力、黏度、密度和折射率。密度和折射率数据分别关联成了温度的多项式和线性函数，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的密度试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为0.033%和0.013%，折射率试验值与方程计算平均偏差均为0.004%；黏度数据关联成了温度倒数的多项式，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为1.76%和2.30%；表面张力数据利用了van der Waals方程进行关联，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为0.86%和1.70%。

摘要：
使用格子玻尔兹曼方法对二维不混溶、不可压缩流体的Kelvin-Helmholtz（K-H）不稳定性进行数值模拟。以卷起高度 H 作为参考值，研究了密度比、表面张力、切应力对流体K-H不稳定性内产生Rayleigh-Taylor（R-T）不稳定性的影响。研究结果显示，密度比对两种不稳定性耦合起决定性作用。密度比接近1时，K-H不稳定性中不会产生R-T不稳定性，随着密度比增大，K-H不稳定性中开始产生R-T不稳定性。表面张力系数的增大对流体产生K-H不稳定性及两种不稳定性的耦合的卷起高度变化没有影响,但会对流体向内运动起抑制作用，且卷起流体的厚度明显增加。切应力对两种流体不稳定性的耦合起抑制作用。

摘要：
以某3缸增压直喷汽油机正时皮带怠速低频噪声为研究对象，通过试验锁定噪声源和噪声频段，并对该噪声产生机理进行分析。针对该噪声源和噪声频段，通过一维动力学仿真的方法来优化正时皮带系统的布置参数，寻找到降低该噪声的方法，并最终通过噪声-振动-平顺性（NVH）试验验证了提高皮带刚度和增加小惰轮的方案能够有效降低该噪声。

摘要：
针对船用低速柴油机各缸和各循环间燃烧不平衡性问题，以6EX340EF型船用低速柴油机为研究对象，使用AVL Cruise M软件开发了具有各缸和各循环间的压力波动功能且满足准确性和实时性要求的仿真模型；结合NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件，开发了缸压闭环控制快速原型，通过位置管理模块和缸压采集分析处理模块，从缸压数据中提取平均指示压力和50%燃烧放热量相位作为反馈变量，以喷油正时和喷油脉宽为控制变量，对缸压进行闭环控制；集成实时仿真模型、硬件在环仿真系统和快速控制原型，构成闭环系统。试验验证表明：开发的缸压闭环控制策略能够使燃烧特性参数波动减少50%左右，对各缸和各循环间的燃烧不平衡性均有改善效果。

摘要：
为了改善重型柴油机低速高负荷的燃油经济性，在一台两级可变截面涡轮增压重型柴油机上开展了空气系统与喷油参数优化策略研究。试验结果表明：对于缸内最高燃烧压力受限工况，获得最低有效燃油消耗率(BSFC)的可变截面涡轮增压器(VGT)关度应该使泵吸功基本为零；选取合适的喷油压力可提高机械效率，在改善燃油经济性的同时使 NOx 排放有一定降低，而碳烟排放也能保持在较低水平。基于该优化策略，研究了缸内最高燃烧压力限值对不同工况点燃油经济性的影响，进而研究了提高缸内最高燃烧压力对改善燃油经济性的潜力。结果表明：随着转速与负荷的升高，提高最高燃烧压力限值对燃油经济性的改善作用更加明显；但缸内最高燃烧压力提高到一定程度以后，其对燃油经济性的改善作用逐渐减小。

摘要：
为提高航空煤油在点然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（RP-3）为基础燃料，基于一台单缸水冷、压缩比可调、4冲程点燃式发动机结合高压共轨缸内直喷技术，开展了单双点火、不同负荷、压缩比、喷射压力、喷射时刻和两次喷射策略下航空煤油燃烧特性的试验研究。结果表明，在原机压缩比为10的条件下，将直喷汽油改为直喷航空煤油后，由于航空煤油的抗爆性差、雾化困难、燃烧速率慢等理化特性，发动机的动力性损失约50.0%，油耗增加约60.0%，循环波动也大幅增加；相比于单点火，双点火可使缸内平均有效压力提高，燃烧相位提前，循环波动降低；为了抑制高压缩比下的爆震倾向，可通过降低压缩比来拓宽负荷范围，恢复原机功率。随着压缩比的降低，有效平均压力（BMEP）持续增大，当压缩比为6时，最大转矩可达39.5 N·m，功率恢复至原机的88.0%。同时耦合高压及两次喷射策略，随着喷射压力的增大，有效燃油消耗率（BSFC）减小约30.0%，经济性有所提高。相比于单次喷射，采用两次喷射策略可降低油耗，提升缸内有效平均压力，提升燃烧效率，最终可实现发动机燃用航空煤油的性能接近原机水平，最大负荷达原机的90.0%且油耗增加量不超过15.0%。

摘要：
采用试验的方法，利用重整器和发动机台架研究了正庚烷和异辛烷体积比1∶1的PRF50燃料在不同重整温度下的低温重整产物及其对压燃发动机中等负荷下燃烧和排放特性的影响。研究结果表明，PRF50燃料在450 K~750K的重整温度下低温反应放热量较少，重整器内温度基本不变。重整产物中的轻烃分子对发动机燃烧具有促进作用，可以使燃料重心（CA50）提前，而产物中的CO、CO2 对燃烧具有抑制作用；随着重整温度的提升，重整产物促进作用逐渐增强，达到最高值后逐渐减弱；在相同喷油时刻下，随着重整温度的增加，指示热效率先逐渐升高后降低，最多提高2%。

摘要：
针对乙醇与汽油固定掺混比例下使用不能充分发挥乙醇燃料优势的问题，开发出了乙醇汽油双燃料-双直喷系统，并在一台点燃式单缸试验机上进行试验，研究了稀薄燃烧下3种不同的喷射策略对发动机燃烧和性能的影响。研究发现：在稀薄燃烧的情况下，随喷射时刻的推迟，不同喷射策略下动力性呈现先增长后降低的趋势。在保证喷油量不变时，有效热效率随过量空气系数增大而明显提高，当量燃油消耗率逐渐降低。随喷射时刻的推迟，热效率呈现先升高后降低的趋势。在过量空气系数为1.2，汽油喷射时刻为上止点前180°，乙醇喷射时刻为上止点前300°时，有效热效率达到最高值40.5%。此外，相比于汽油，添加乙醇燃料使得稀薄燃烧更稳定，循环波动更小。

摘要：
利用直径0.22 mm的单孔喷嘴高压共轨喷油器，以喷油器油量标定数据及控制参数为基础,采用高速相机成像技术在定容燃烧室内在等喷油量变喷油压力的前提下测量了着火点、着火滞燃期、燃烧持续期、火焰面积(AF)和火焰自然发光强度(SINL)的变化规律，对比研究了RP-3航空煤油、柴油碰壁喷雾的着火和燃烧特性。结果表明：在低喷油压力下着火点分布在离壁面较远的区域，在较高喷油压力下着火点位于壁面上，距喷油器中心线的距离随喷油压力的增加而增加，且RP-3航空煤油着火点距喷油器的距离比柴油更远。随着喷油压力的增加，RP-3航空煤油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期先降低后增加，柴油碰壁喷雾火焰的着火滞燃期不断降低，且RP-3航空煤油具有更短的着火滞燃期。燃烧持续期随喷油压力的增加而降低，RP-3航空煤油的燃烧持续期比柴油短。喷油压力越高，火焰面积（AF）和自然发光强度（SINL）的变化速率越高，而AF和SINL的最大值及达到最大值所需的时间越小。与柴油相比，RP-3航空煤油的AF、SINL具有更高的变化速率，且AF、SINL的峰值更高，达到峰值的时间更短。

摘要：
运用激光诱导荧光法（LIF）定量分析了缸内直喷汽油机单孔喷油器喷雾撞壁的二维油膜特性。研究发现：燃油在壁面上向油膜铺展的方向聚集，并在边缘形成较厚的油膜。高喷射压力有助于形成质量较小且厚度较薄的油膜，同时减小喷射脉宽能进一步降低燃油附壁率。增加撞壁距离能同时减小油膜质量和油膜面积，然而油膜的平均厚度并未减小，对油膜蒸发并没有明显的促进作用。将喷射角度从15°增加到45°能够显著减少油膜质量和平均厚度。

摘要：
针对一款4缸1.5 L废气涡轮增压缸内直喷汽油（GDI）发动机，进行了废气再循环（EGR）缸内稀释燃烧技术、空气缸内稀释燃烧技术与原机燃烧的经济性、排放特性对比试验研究。研究了不同缸内稀释技术对发动机性能和排放影响的变动规律，并对比分析了相同稀释率下、采用不同稀释技术时发动机的性能变化。结果表明：空气稀释率在49.5%时比油耗相比原机下降6.2%，而EGR稀释率在20.5%时经济性改善4.2%，在相同稀释率时，EGR稀释可采用更为提前的点火角实现更优的燃烧相位，但空气稀释所带来的多变指数提升使其经济性优于EGR稀释，且发动机燃烧系统对空气稀释程度具有更强的容忍性；NOx 排放在空气稀释率为11.0%时达到峰值水平，随后随着稀释率的提高不断下降，而EGR稀释的NOx 排放随着稀释率的提高持续大幅下降；空气稀释的CO排放水平远低于原机，EGR稀释的CO排放随着稀释率的增加而略有下降；对于HC排放，空气稀释的排放量低于EGR稀释，而当空气稀释率由49.5%增加为68.0%时，HC排放出现较大幅度上升。

摘要：
为了研究轨道压力、主喷正时、预喷正时及预喷油量这4个主要喷油参数对增程式电动汽车增程器（APU）发动机有效燃油消耗率和NOx 排放特性的影响，根据APU发动机不同工况下的运行特点，结合整车功率需求及所匹配发电机的最佳工作区域，采用多工况点模式的基础控制策略，选取3个稳态工况点为APU发动机的运行工况。之后基于空间填充+V最优设计方法采用混合试验方案，利用二阶多项式回归模型+径向基函数（RBF）神经网络模型建立发动机性能和排放拟合模型。给出APU发动机的性能优化约束条件和优化目标，利用法线-边界交集优化算法（NBI）进行油耗最低和NOx 排放最低的双目标优化，确定了3个稳态工况点的最佳喷油策略。结果表明各工况点在优化后的有效燃油消耗率平均降低了4.03%，NOx 排放平均降低了30.51%。

摘要：
为了研究掺烧含氧燃料对柴油机排放及柴油机氧化催化器（DOC）耦合催化型柴油机颗粒捕集器（CDPF）后处理系统低温氧化特性与再生特性的影响，基于一台4缸高压共轨柴油机，选取国五柴油、15%生物柴油-柴油（D85B15）、15%正戊醇-柴油（D85P15）、20%正戊醇-柴油（D80P20）作为燃料，在1900 m海拔环境下进行了试验。研究表明：在外特性工况下，与柴油相比，燃用D85B15和D85P15的柴油机动力性略有下降，燃用D85P15的柴油机有效热效率最高。燃用D85B15的NOx排放略低于柴油，最高降低3.33%；而D85P15的NOx排放有所增加，最高增加2.85%。在低负荷工况下燃用国五柴油时DOC+CDPF对CO的转化效率明显高于燃用D80P20时，2000 r/min时燃用柴油时CO转化效率高达96.8%，而D80P20只有36.9%。低速高负荷工况下燃用国五柴油与D80P20时，DOC对排气温度的提升作用均比较明显，平均提升41.8 ℃和42.5℃。燃用D80P20时DOC+CDPF压差升高较慢，压差最高比燃用国五柴油低6 kPa，DOC后端平均温度比燃用国五柴油高10 ℃。柴油机燃用D80P20在高负荷尤其是低转速高负荷时可有效降低颗粒物排放，降低DOC+CDPF压差。

摘要：
为了获取两种脂肪酸酯类燃料棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的热物理性质，并为将其作为燃料和燃料添加剂提供理论和试验数据支持，利用表面光散射法、振动管法和全反射法在较宽温区下分别研究了两种棕榈酸酯类的表面张力、黏度、密度和折射率。密度和折射率数据分别关联成了温度的多项式和线性函数，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的密度试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为0.033%和0.013%，折射率试验值与方程计算平均偏差均为0.004%；黏度数据关联成了温度倒数的多项式，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为1.76%和2.30%；表面张力数据利用了van der Waals方程进行关联，棕榈酸甲酯和棕榈酸乙酯的试验值与方程计算值平均绝对偏差分别为0.86%和1.70%。

摘要：
使用格子玻尔兹曼方法对二维不混溶、不可压缩流体的Kelvin-Helmholtz（K-H）不稳定性进行数值模拟。以卷起高度 H 作为参考值，研究了密度比、表面张力、切应力对流体K-H不稳定性内产生Rayleigh-Taylor（R-T）不稳定性的影响。研究结果显示，密度比对两种不稳定性耦合起决定性作用。密度比接近1时，K-H不稳定性中不会产生R-T不稳定性，随着密度比增大，K-H不稳定性中开始产生R-T不稳定性。表面张力系数的增大对流体产生K-H不稳定性及两种不稳定性的耦合的卷起高度变化没有影响,但会对流体向内运动起抑制作用，且卷起流体的厚度明显增加。切应力对两种流体不稳定性的耦合起抑制作用。

摘要：
以某3缸增压直喷汽油机正时皮带怠速低频噪声为研究对象，通过试验锁定噪声源和噪声频段，并对该噪声产生机理进行分析。针对该噪声源和噪声频段，通过一维动力学仿真的方法来优化正时皮带系统的布置参数，寻找到降低该噪声的方法，并最终通过噪声-振动-平顺性（NVH）试验验证了提高皮带刚度和增加小惰轮的方案能够有效降低该噪声。

摘要：
针对船用低速柴油机各缸和各循环间燃烧不平衡性问题，以6EX340EF型船用低速柴油机为研究对象，使用AVL Cruise M软件开发了具有各缸和各循环间的压力波动功能且满足准确性和实时性要求的仿真模型；结合NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件，开发了缸压闭环控制快速原型，通过位置管理模块和缸压采集分析处理模块，从缸压数据中提取平均指示压力和50%燃烧放热量相位作为反馈变量，以喷油正时和喷油脉宽为控制变量，对缸压进行闭环控制；集成实时仿真模型、硬件在环仿真系统和快速控制原型，构成闭环系统。试验验证表明：开发的缸压闭环控制策略能够使燃烧特性参数波动减少50%左右，对各缸和各循环间的燃烧不平衡性均有改善效果。