摘要：
将甲醇、乙醇、正丁醇和2,5-二甲基呋喃（DMF）分别与市售编号为92号汽油按照体积比为1∶9的比例混合，连同纯汽油组成M10、E10、B10、F10、G100 5种燃料，在一辆缸内直喷（GDI）乘用车上研究不同燃料对整车性能的影响。试验结果表明，在新欧洲驾驶循环(NEDC)下，丁醇混合燃料的百公里体积油耗和去除热值影响的当量油耗均是被测5种燃料中最低的，其余3种含氧燃料掺混后的百公里体积油耗和当量油耗均高于纯汽油燃料；除M10的CO排放比汽油低外，含氧汽油的CO和THC排放均高于汽油；掺混3种醇类燃料均能够降低NOx排放，F10的NOx 排放与纯汽油相当；4种含氧汽油大幅降低了颗粒物质量和数量排放。向汽油中添加含氧燃料能够降低汽车在中高车速稳定运行时的油耗和排放，但添加含氧燃料后的汽油比纯汽油更加不适应低车速和起动工况。在动力性方面，4种含氧汽油均缩短了汽车的加速时间。

摘要：
基于便携式车载排放测试系统（portable emission measurement system, PEMS）,对某型号重型柴油车进行实际道路排放测试,分别利用车辆比功率（VSP）和车辆牵引力（VA）对NOx 排放值进行拟合。以这两个因子作为输入参数,应用自适应学习速率法改进后的双隐含层反向传播（BP）神经网络来训练和预测NOx 的排放情况。与原BP网络预测情况相比,预测值与实际值的皮尔逊相关系数提高了0.1136,相对误差降低了0.6621%,改进后的神经网络预测准确度有所提升,泛化能力较强,可以用于该款重型柴油车NOx排放的实时预测,具有一定的工程应用价值。

摘要：
在一台高压共轨重型柴油机上开展了气道喷水结合高压废气再循环（EGR）的试验研究。基于世界统一稳态测试循环（WHSC）各工况点探索引入高压EGR和气道喷水技术对柴油机排放和燃油经济性的影响；在此基础上对各工况的燃烧相位进行优化，得到WHSC各工况点下基于喷水和EGR的优化策略。结果表明：综合考虑排放和燃油经济性，低负荷工况宜单独引入高压EGR，并通过提前喷油时刻（start injection timing，SOI）优化燃烧相位；中高负荷工况宜少量喷水并引入适当EGR，满负荷则应单独采取气道喷水策略。WHSC加权结果表明，在保持较低的HC、CO和碳烟排放前提下，优化后的加权NOx比排放降低7.71 g/(kW·h)，降幅约45.2%，有效燃油消耗率降低约1.20 g/(kW·h)。

摘要：
对柴油机颗粒过滤器（diesel particulate filter, DPF）进行了颗粒物（particulate matter, PM）在线捕集试验。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090分析了DPF对不同粒径PM的捕集特性；通过扫描电镜仪和热重分析仪探究了DPF前后端PM的堆积形貌及氧化特性。研究结果表明：DPF对大粒径颗粒物的捕集效果优于小粒径颗粒物,聚集态颗粒物基本被DPF完全拦截；DPF孔道过滤壁面的深层碳烟减小了微孔孔径,随着采样时间的增加,DPF对PM的捕集率升高。柴油机排气流经DPF后,逃逸出少量PM,以核态颗粒物为主。与DPF前端相比,后端PM的挥发性组分含量升高，元素碳的含量下降,氧化活性增强。

摘要：
以一台国五发动机为基础设计了4-1和4-2-1两款集成排气歧管,通过一维仿真的方式探究两种形式的集成排气歧管对发动机动力性能的影响。结果表明：采用了集成排气歧管后,转速大于1600 r/min时转矩变化不明显,与原机转矩有2%的波动；但转速低于1600 r/min时,转矩下降较多,其中4-1方案低速下转矩下降更加明显,1200r/min时转矩下降11.1 N·m，比原机下降5.9%。继而以1200 r/min为例探究了低速情况下,采用集成排气歧管造成转矩下降的原因。结果表明,采用了4-2-1与4-1集成排气歧管后,涡轮增压器前压力状态产生差异,影响了增压器效率；气门叠开期期间,由于排气背压增大,导致废气回流增加和缸内残余废气量增加,降低了充量系数。最后通过试验验证,采用了4-1集成排气歧管后的低速转矩确实低于原机,验证了仿真的准确性。

摘要：
为明确汽油单液滴撞壁特性，设计了单液滴撞壁系统，分析了汽油液滴撞壁现象及不同壁面对汽油液滴撞壁结果转捩的影响。研究表明：汽油液滴撞击干壁面时在壁面粘附铺展成一层附壁油膜，附壁油膜促使液滴再次撞壁时发生皇冠射流飞溅现象。附壁油膜越薄，飞溅越剧烈，飞溅持续时间越短。相比硅油膜动力黏度，硅油膜厚度对汽油液滴撞壁后形态演变过程影响更大。汽油液滴撞击硅油膜会稀释硅油膜，稀释前后射流分别为碗状射流、皇冠状射流。随着稀释程度增加，皇冠状射流的二次液滴数量增加，二次液滴中含有壁面硅油组分。无量纲时间 τ<1时，Rioboo模型能较好地预测铺展因子变化规律，但若超过此时间则Rioboo模型预测不准。

摘要：
研究不同喷油策略对自由活塞发动机燃烧排放性能的影响,探索了适合自由活塞发动机柴油燃烧系统的喷油策略。基于AVL FIRE仿真平台,搭建三维动网格计算模型,通过台架试验数据,对试验喷油策略为矩形的缸压数据进行标定,验证了模型的准确性。然后对4种不同曲线形状喷油策略（普通三角形、等腰三角形、矩形和梯形）下的发动机燃烧放热及排放性能进行了仿真计算。研究结果表明：压缩上止点前采用矩形喷油策略缸内油气混合速率最快,压缩上止点后采用等腰三角形喷油策略更有利于油气混合；等腰三角形喷油策略下发动机峰值燃烧压力最大,最接近上止点,而且指示热效率最大,达到0.371；等腰三角形喷油策略下,缸内峰值燃烧压力和温度最大,NO排放最高而碳烟排放最低。

摘要：
对一台增压直喷汽油机进行低速早燃（lowspeed preignition, LSPI）试验研究，在转速为1750 r/min和转矩为320 N·m这一典型的低速早燃工况下，早燃的着火时刻越早，爆震发生倾向越高，并且强度也越大。试验同时研究了发动机运行参数和机油物理化学性质对早燃的影响，研究结果表明随着中冷温度和冷却液温度的提高，早燃频次增加；高黏度的机油可以抑制超级爆震频次和发生倾向；机油添加剂中钙元素对超级爆震的发生起极大促进作用，磷元素起较大抑制作用，镁元素的抑制作用最小。

摘要：
基于计算流体力学（CFD）软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证，进而开展了天然气高压喷射模式（high pressure direct injection，HPDI）下米勒循环和天然气两次喷射策略对发动机压力振荡的抑制效果研究。结果表明，推迟排气门关闭时刻，整体燃烧压力降低，燃烧相位推迟，发生剧烈压力振荡的时刻也推迟。排气门关闭时刻推迟较小时压力振荡强度降低，但过度推迟反而提高缸内压力振荡的强度，这主要是缸内热力学状态变化和燃料自燃特性相互作用的结果。通过调整预喷射量，可以降低燃烧前形成的可燃混合气量，从而影响燃烧过程中预混合燃烧比例，可以有效抑制压力振荡.但会导致输出功率降低及能耗增大。相比预喷射量，喷射间隔对缸内压力振荡的影响较小，但过大喷射间隔会影响燃烧相位，导致功率损失严重。合理的喷射策略可以在抑制压力振荡的同时保证功率输出。

摘要：
基于CONVERGE建立了高压直喷（highpressure direct injection, HPDI）天然气低速船机三维仿真模型,并基于该模型研究了米勒循环和废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）对发动机燃烧特性及污染物排放的影响规律,探究了米勒循环耦合EGR路线满足Tier Ⅲ排放法规的可行性。研究结果表明,单独使用30%EGR率可满足Tier Ⅲ排放标准,但指示油耗和碳烟排放增加显著；应用米勒循环降低NOx 排放的潜力低于EGR；过大的排气门晚关角度会增大压气机工作负荷,且降低等量NOx 排放情况下油耗牺牲较大；采用25%EGR率耦合小程度米勒循环（排气门关闭时刻推迟5°曲轴转角）并适当提前天然气喷射正时（提前2°曲轴转角）,可在指示油耗仅增加158%的前提下降低77%的NOx 排放,是满足Tier Ⅲ排放法规可行的技术路线。

摘要：
利用CONVERGE仿真平台建立点燃式液压自由活塞发动机（hydraulic free piston engine, HFPE）三维仿真模型,并实时求解作用在活塞顶表面的压力,从而使缸内燃烧气体力和液压力耦合。在此基础上研究了增压多点点火HFPE的指示热效率情况。研究结果表明：采用多点点火能改善增压HFPE的指示热效率。采用多点点火之后,最佳指示热效率对应的压缩比变小。多点点火使增压比较大时的工况也呈现较高的指示热效率。采用多点点火后,高效区能够扩大到增压比为4以上。适当增加活塞组质量能够延长活塞在上止点附近停留时间,从而进一步提高指示热效率。

摘要：
为进一步提高发动机热效率，提出高滚流Atkinson循环燃烧系统概念。其特征是采用高滚流气道和活塞组合，配合Atkinson循环和废气再循环（EGR）技术，提高缸内的滚流和湍流水平，加快燃烧速度，同时降低汽油机爆震倾向。利用GT-Power和AVL-FIRE软件针对某型汽油机进行了一维整机工作过程和三维计算流体动力学（CFD）模拟分析。结果表明：高滚流气道有利于促进缸内滚流运动，滚流比由原机的0.5提高到2.6；配合高滚流活塞后，使进气过程中产生的缸内初始滚流和压缩过程中的滚流维持作用都比原机有所增强，湍动能水平提升6.3%，瞬时放热率与原机相比平均提高15%；在此基础上，采用进气门晚关的方式实现Atkinson循环，并增加EGR系统，降低高压缩比带来的爆震倾向，比油耗在整个万有特性中均呈下降趋势，最低比油耗区明显变大，最低比油耗相比原机下降11.3 g/(kW·h)。

摘要：
针对某型号天然气/柴油双燃料发动机，在其连杆的设计和开发过程中，运用ABAQUS和FEMFAT软件对连杆进行CAE分析，原设计连杆接触分析显示接触开度不满足安全要求。为此对连杆进行优化设计，优化后的连杆CAE分析表明：连杆杆身与大端接触面采用弧形设计能有效解决连杆接触开度问题，且优化后的连杆变形、接触应力及高周疲劳（high cycle fatigue, HCF）强度都在许用范围之内，满足设计安全需要。这一结论可为提高双燃料发动机的设计安全性提供有效的科学方法和可靠的理论依据，并为后续连杆装机验证提供有力的理论支撑。

摘要：
将甲醇、乙醇、正丁醇和2,5-二甲基呋喃（DMF）分别与市售编号为92号汽油按照体积比为1∶9的比例混合，连同纯汽油组成M10、E10、B10、F10、G100 5种燃料，在一辆缸内直喷（GDI）乘用车上研究不同燃料对整车性能的影响。试验结果表明，在新欧洲驾驶循环(NEDC)下，丁醇混合燃料的百公里体积油耗和去除热值影响的当量油耗均是被测5种燃料中最低的，其余3种含氧燃料掺混后的百公里体积油耗和当量油耗均高于纯汽油燃料；除M10的CO排放比汽油低外，含氧汽油的CO和THC排放均高于汽油；掺混3种醇类燃料均能够降低NOx排放，F10的NOx 排放与纯汽油相当；4种含氧汽油大幅降低了颗粒物质量和数量排放。向汽油中添加含氧燃料能够降低汽车在中高车速稳定运行时的油耗和排放，但添加含氧燃料后的汽油比纯汽油更加不适应低车速和起动工况。在动力性方面，4种含氧汽油均缩短了汽车的加速时间。

摘要：
基于便携式车载排放测试系统（portable emission measurement system, PEMS）,对某型号重型柴油车进行实际道路排放测试,分别利用车辆比功率（VSP）和车辆牵引力（VA）对NOx 排放值进行拟合。以这两个因子作为输入参数,应用自适应学习速率法改进后的双隐含层反向传播（BP）神经网络来训练和预测NOx 的排放情况。与原BP网络预测情况相比,预测值与实际值的皮尔逊相关系数提高了0.1136,相对误差降低了0.6621%,改进后的神经网络预测准确度有所提升,泛化能力较强,可以用于该款重型柴油车NOx排放的实时预测,具有一定的工程应用价值。

摘要：
在一台高压共轨重型柴油机上开展了气道喷水结合高压废气再循环（EGR）的试验研究。基于世界统一稳态测试循环（WHSC）各工况点探索引入高压EGR和气道喷水技术对柴油机排放和燃油经济性的影响；在此基础上对各工况的燃烧相位进行优化，得到WHSC各工况点下基于喷水和EGR的优化策略。结果表明：综合考虑排放和燃油经济性，低负荷工况宜单独引入高压EGR，并通过提前喷油时刻（start injection timing，SOI）优化燃烧相位；中高负荷工况宜少量喷水并引入适当EGR，满负荷则应单独采取气道喷水策略。WHSC加权结果表明，在保持较低的HC、CO和碳烟排放前提下，优化后的加权NOx比排放降低7.71 g/(kW·h)，降幅约45.2%，有效燃油消耗率降低约1.20 g/(kW·h)。

摘要：
对柴油机颗粒过滤器（diesel particulate filter, DPF）进行了颗粒物（particulate matter, PM）在线捕集试验。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090分析了DPF对不同粒径PM的捕集特性；通过扫描电镜仪和热重分析仪探究了DPF前后端PM的堆积形貌及氧化特性。研究结果表明：DPF对大粒径颗粒物的捕集效果优于小粒径颗粒物,聚集态颗粒物基本被DPF完全拦截；DPF孔道过滤壁面的深层碳烟减小了微孔孔径,随着采样时间的增加,DPF对PM的捕集率升高。柴油机排气流经DPF后,逃逸出少量PM,以核态颗粒物为主。与DPF前端相比,后端PM的挥发性组分含量升高，元素碳的含量下降,氧化活性增强。

摘要：
以一台国五发动机为基础设计了4-1和4-2-1两款集成排气歧管,通过一维仿真的方式探究两种形式的集成排气歧管对发动机动力性能的影响。结果表明：采用了集成排气歧管后,转速大于1600 r/min时转矩变化不明显,与原机转矩有2%的波动；但转速低于1600 r/min时,转矩下降较多,其中4-1方案低速下转矩下降更加明显,1200r/min时转矩下降11.1 N·m，比原机下降5.9%。继而以1200 r/min为例探究了低速情况下,采用集成排气歧管造成转矩下降的原因。结果表明,采用了4-2-1与4-1集成排气歧管后,涡轮增压器前压力状态产生差异,影响了增压器效率；气门叠开期期间,由于排气背压增大,导致废气回流增加和缸内残余废气量增加,降低了充量系数。最后通过试验验证,采用了4-1集成排气歧管后的低速转矩确实低于原机,验证了仿真的准确性。

摘要：
为明确汽油单液滴撞壁特性，设计了单液滴撞壁系统，分析了汽油液滴撞壁现象及不同壁面对汽油液滴撞壁结果转捩的影响。研究表明：汽油液滴撞击干壁面时在壁面粘附铺展成一层附壁油膜，附壁油膜促使液滴再次撞壁时发生皇冠射流飞溅现象。附壁油膜越薄，飞溅越剧烈，飞溅持续时间越短。相比硅油膜动力黏度，硅油膜厚度对汽油液滴撞壁后形态演变过程影响更大。汽油液滴撞击硅油膜会稀释硅油膜，稀释前后射流分别为碗状射流、皇冠状射流。随着稀释程度增加，皇冠状射流的二次液滴数量增加，二次液滴中含有壁面硅油组分。无量纲时间 τ<1时，Rioboo模型能较好地预测铺展因子变化规律，但若超过此时间则Rioboo模型预测不准。

摘要：
研究不同喷油策略对自由活塞发动机燃烧排放性能的影响,探索了适合自由活塞发动机柴油燃烧系统的喷油策略。基于AVL FIRE仿真平台,搭建三维动网格计算模型,通过台架试验数据,对试验喷油策略为矩形的缸压数据进行标定,验证了模型的准确性。然后对4种不同曲线形状喷油策略（普通三角形、等腰三角形、矩形和梯形）下的发动机燃烧放热及排放性能进行了仿真计算。研究结果表明：压缩上止点前采用矩形喷油策略缸内油气混合速率最快,压缩上止点后采用等腰三角形喷油策略更有利于油气混合；等腰三角形喷油策略下发动机峰值燃烧压力最大,最接近上止点,而且指示热效率最大,达到0.371；等腰三角形喷油策略下,缸内峰值燃烧压力和温度最大,NO排放最高而碳烟排放最低。

摘要：
对一台增压直喷汽油机进行低速早燃（lowspeed preignition, LSPI）试验研究，在转速为1750 r/min和转矩为320 N·m这一典型的低速早燃工况下，早燃的着火时刻越早，爆震发生倾向越高，并且强度也越大。试验同时研究了发动机运行参数和机油物理化学性质对早燃的影响，研究结果表明随着中冷温度和冷却液温度的提高，早燃频次增加；高黏度的机油可以抑制超级爆震频次和发生倾向；机油添加剂中钙元素对超级爆震的发生起极大促进作用，磷元素起较大抑制作用，镁元素的抑制作用最小。

摘要：
基于计算流体力学（CFD）软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证，进而开展了天然气高压喷射模式（high pressure direct injection，HPDI）下米勒循环和天然气两次喷射策略对发动机压力振荡的抑制效果研究。结果表明，推迟排气门关闭时刻，整体燃烧压力降低，燃烧相位推迟，发生剧烈压力振荡的时刻也推迟。排气门关闭时刻推迟较小时压力振荡强度降低，但过度推迟反而提高缸内压力振荡的强度，这主要是缸内热力学状态变化和燃料自燃特性相互作用的结果。通过调整预喷射量，可以降低燃烧前形成的可燃混合气量，从而影响燃烧过程中预混合燃烧比例，可以有效抑制压力振荡.但会导致输出功率降低及能耗增大。相比预喷射量，喷射间隔对缸内压力振荡的影响较小，但过大喷射间隔会影响燃烧相位，导致功率损失严重。合理的喷射策略可以在抑制压力振荡的同时保证功率输出。

摘要：
基于CONVERGE建立了高压直喷（highpressure direct injection, HPDI）天然气低速船机三维仿真模型,并基于该模型研究了米勒循环和废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）对发动机燃烧特性及污染物排放的影响规律,探究了米勒循环耦合EGR路线满足Tier Ⅲ排放法规的可行性。研究结果表明,单独使用30%EGR率可满足Tier Ⅲ排放标准,但指示油耗和碳烟排放增加显著；应用米勒循环降低NOx 排放的潜力低于EGR；过大的排气门晚关角度会增大压气机工作负荷,且降低等量NOx 排放情况下油耗牺牲较大；采用25%EGR率耦合小程度米勒循环（排气门关闭时刻推迟5°曲轴转角）并适当提前天然气喷射正时（提前2°曲轴转角）,可在指示油耗仅增加158%的前提下降低77%的NOx 排放,是满足Tier Ⅲ排放法规可行的技术路线。

摘要：
利用CONVERGE仿真平台建立点燃式液压自由活塞发动机（hydraulic free piston engine, HFPE）三维仿真模型,并实时求解作用在活塞顶表面的压力,从而使缸内燃烧气体力和液压力耦合。在此基础上研究了增压多点点火HFPE的指示热效率情况。研究结果表明：采用多点点火能改善增压HFPE的指示热效率。采用多点点火之后,最佳指示热效率对应的压缩比变小。多点点火使增压比较大时的工况也呈现较高的指示热效率。采用多点点火后,高效区能够扩大到增压比为4以上。适当增加活塞组质量能够延长活塞在上止点附近停留时间,从而进一步提高指示热效率。

摘要：
为进一步提高发动机热效率，提出高滚流Atkinson循环燃烧系统概念。其特征是采用高滚流气道和活塞组合，配合Atkinson循环和废气再循环（EGR）技术，提高缸内的滚流和湍流水平，加快燃烧速度，同时降低汽油机爆震倾向。利用GT-Power和AVL-FIRE软件针对某型汽油机进行了一维整机工作过程和三维计算流体动力学（CFD）模拟分析。结果表明：高滚流气道有利于促进缸内滚流运动，滚流比由原机的0.5提高到2.6；配合高滚流活塞后，使进气过程中产生的缸内初始滚流和压缩过程中的滚流维持作用都比原机有所增强，湍动能水平提升6.3%，瞬时放热率与原机相比平均提高15%；在此基础上，采用进气门晚关的方式实现Atkinson循环，并增加EGR系统，降低高压缩比带来的爆震倾向，比油耗在整个万有特性中均呈下降趋势，最低比油耗区明显变大，最低比油耗相比原机下降11.3 g/(kW·h)。

摘要：
针对某型号天然气/柴油双燃料发动机，在其连杆的设计和开发过程中，运用ABAQUS和FEMFAT软件对连杆进行CAE分析，原设计连杆接触分析显示接触开度不满足安全要求。为此对连杆进行优化设计，优化后的连杆CAE分析表明：连杆杆身与大端接触面采用弧形设计能有效解决连杆接触开度问题，且优化后的连杆变形、接触应力及高周疲劳（high cycle fatigue, HCF）强度都在许用范围之内，满足设计安全需要。这一结论可为提高双燃料发动机的设计安全性提供有效的科学方法和可靠的理论依据，并为后续连杆装机验证提供有力的理论支撑。

摘要：
将甲醇、乙醇、正丁醇和2,5-二甲基呋喃（DMF）分别与市售编号为92号汽油按照体积比为1∶9的比例混合，连同纯汽油组成M10、E10、B10、F10、G100 5种燃料，在一辆缸内直喷（GDI）乘用车上研究不同燃料对整车性能的影响。试验结果表明，在新欧洲驾驶循环(NEDC)下，丁醇混合燃料的百公里体积油耗和去除热值影响的当量油耗均是被测5种燃料中最低的，其余3种含氧燃料掺混后的百公里体积油耗和当量油耗均高于纯汽油燃料；除M10的CO排放比汽油低外，含氧汽油的CO和THC排放均高于汽油；掺混3种醇类燃料均能够降低NOx排放，F10的NOx 排放与纯汽油相当；4种含氧汽油大幅降低了颗粒物质量和数量排放。向汽油中添加含氧燃料能够降低汽车在中高车速稳定运行时的油耗和排放，但添加含氧燃料后的汽油比纯汽油更加不适应低车速和起动工况。在动力性方面，4种含氧汽油均缩短了汽车的加速时间。

摘要：
基于便携式车载排放测试系统（portable emission measurement system, PEMS）,对某型号重型柴油车进行实际道路排放测试,分别利用车辆比功率（VSP）和车辆牵引力（VA）对NOx 排放值进行拟合。以这两个因子作为输入参数,应用自适应学习速率法改进后的双隐含层反向传播（BP）神经网络来训练和预测NOx 的排放情况。与原BP网络预测情况相比,预测值与实际值的皮尔逊相关系数提高了0.1136,相对误差降低了0.6621%,改进后的神经网络预测准确度有所提升,泛化能力较强,可以用于该款重型柴油车NOx排放的实时预测,具有一定的工程应用价值。

摘要：
在一台高压共轨重型柴油机上开展了气道喷水结合高压废气再循环（EGR）的试验研究。基于世界统一稳态测试循环（WHSC）各工况点探索引入高压EGR和气道喷水技术对柴油机排放和燃油经济性的影响；在此基础上对各工况的燃烧相位进行优化，得到WHSC各工况点下基于喷水和EGR的优化策略。结果表明：综合考虑排放和燃油经济性，低负荷工况宜单独引入高压EGR，并通过提前喷油时刻（start injection timing，SOI）优化燃烧相位；中高负荷工况宜少量喷水并引入适当EGR，满负荷则应单独采取气道喷水策略。WHSC加权结果表明，在保持较低的HC、CO和碳烟排放前提下，优化后的加权NOx比排放降低7.71 g/(kW·h)，降幅约45.2%，有效燃油消耗率降低约1.20 g/(kW·h)。

摘要：
对柴油机颗粒过滤器（diesel particulate filter, DPF）进行了颗粒物（particulate matter, PM）在线捕集试验。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090分析了DPF对不同粒径PM的捕集特性；通过扫描电镜仪和热重分析仪探究了DPF前后端PM的堆积形貌及氧化特性。研究结果表明：DPF对大粒径颗粒物的捕集效果优于小粒径颗粒物,聚集态颗粒物基本被DPF完全拦截；DPF孔道过滤壁面的深层碳烟减小了微孔孔径,随着采样时间的增加,DPF对PM的捕集率升高。柴油机排气流经DPF后,逃逸出少量PM,以核态颗粒物为主。与DPF前端相比,后端PM的挥发性组分含量升高，元素碳的含量下降,氧化活性增强。

摘要：
以一台国五发动机为基础设计了4-1和4-2-1两款集成排气歧管,通过一维仿真的方式探究两种形式的集成排气歧管对发动机动力性能的影响。结果表明：采用了集成排气歧管后,转速大于1600 r/min时转矩变化不明显,与原机转矩有2%的波动；但转速低于1600 r/min时,转矩下降较多,其中4-1方案低速下转矩下降更加明显,1200r/min时转矩下降11.1 N·m，比原机下降5.9%。继而以1200 r/min为例探究了低速情况下,采用集成排气歧管造成转矩下降的原因。结果表明,采用了4-2-1与4-1集成排气歧管后,涡轮增压器前压力状态产生差异,影响了增压器效率；气门叠开期期间,由于排气背压增大,导致废气回流增加和缸内残余废气量增加,降低了充量系数。最后通过试验验证,采用了4-1集成排气歧管后的低速转矩确实低于原机,验证了仿真的准确性。

摘要：
为明确汽油单液滴撞壁特性，设计了单液滴撞壁系统，分析了汽油液滴撞壁现象及不同壁面对汽油液滴撞壁结果转捩的影响。研究表明：汽油液滴撞击干壁面时在壁面粘附铺展成一层附壁油膜，附壁油膜促使液滴再次撞壁时发生皇冠射流飞溅现象。附壁油膜越薄，飞溅越剧烈，飞溅持续时间越短。相比硅油膜动力黏度，硅油膜厚度对汽油液滴撞壁后形态演变过程影响更大。汽油液滴撞击硅油膜会稀释硅油膜，稀释前后射流分别为碗状射流、皇冠状射流。随着稀释程度增加，皇冠状射流的二次液滴数量增加，二次液滴中含有壁面硅油组分。无量纲时间 τ<1时，Rioboo模型能较好地预测铺展因子变化规律，但若超过此时间则Rioboo模型预测不准。

摘要：
研究不同喷油策略对自由活塞发动机燃烧排放性能的影响,探索了适合自由活塞发动机柴油燃烧系统的喷油策略。基于AVL FIRE仿真平台,搭建三维动网格计算模型,通过台架试验数据,对试验喷油策略为矩形的缸压数据进行标定,验证了模型的准确性。然后对4种不同曲线形状喷油策略（普通三角形、等腰三角形、矩形和梯形）下的发动机燃烧放热及排放性能进行了仿真计算。研究结果表明：压缩上止点前采用矩形喷油策略缸内油气混合速率最快,压缩上止点后采用等腰三角形喷油策略更有利于油气混合；等腰三角形喷油策略下发动机峰值燃烧压力最大,最接近上止点,而且指示热效率最大,达到0.371；等腰三角形喷油策略下,缸内峰值燃烧压力和温度最大,NO排放最高而碳烟排放最低。

摘要：
对一台增压直喷汽油机进行低速早燃（lowspeed preignition, LSPI）试验研究，在转速为1750 r/min和转矩为320 N·m这一典型的低速早燃工况下，早燃的着火时刻越早，爆震发生倾向越高，并且强度也越大。试验同时研究了发动机运行参数和机油物理化学性质对早燃的影响，研究结果表明随着中冷温度和冷却液温度的提高，早燃频次增加；高黏度的机油可以抑制超级爆震频次和发生倾向；机油添加剂中钙元素对超级爆震的发生起极大促进作用，磷元素起较大抑制作用，镁元素的抑制作用最小。

摘要：
基于计算流体力学（CFD）软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证，进而开展了天然气高压喷射模式（high pressure direct injection，HPDI）下米勒循环和天然气两次喷射策略对发动机压力振荡的抑制效果研究。结果表明，推迟排气门关闭时刻，整体燃烧压力降低，燃烧相位推迟，发生剧烈压力振荡的时刻也推迟。排气门关闭时刻推迟较小时压力振荡强度降低，但过度推迟反而提高缸内压力振荡的强度，这主要是缸内热力学状态变化和燃料自燃特性相互作用的结果。通过调整预喷射量，可以降低燃烧前形成的可燃混合气量，从而影响燃烧过程中预混合燃烧比例，可以有效抑制压力振荡.但会导致输出功率降低及能耗增大。相比预喷射量，喷射间隔对缸内压力振荡的影响较小，但过大喷射间隔会影响燃烧相位，导致功率损失严重。合理的喷射策略可以在抑制压力振荡的同时保证功率输出。

摘要：
基于CONVERGE建立了高压直喷（highpressure direct injection, HPDI）天然气低速船机三维仿真模型,并基于该模型研究了米勒循环和废气再循环（exhaust gas recirculation, EGR）对发动机燃烧特性及污染物排放的影响规律,探究了米勒循环耦合EGR路线满足Tier Ⅲ排放法规的可行性。研究结果表明,单独使用30%EGR率可满足Tier Ⅲ排放标准,但指示油耗和碳烟排放增加显著；应用米勒循环降低NOx 排放的潜力低于EGR；过大的排气门晚关角度会增大压气机工作负荷,且降低等量NOx 排放情况下油耗牺牲较大；采用25%EGR率耦合小程度米勒循环（排气门关闭时刻推迟5°曲轴转角）并适当提前天然气喷射正时（提前2°曲轴转角）,可在指示油耗仅增加158%的前提下降低77%的NOx 排放,是满足Tier Ⅲ排放法规可行的技术路线。

摘要：
利用CONVERGE仿真平台建立点燃式液压自由活塞发动机（hydraulic free piston engine, HFPE）三维仿真模型,并实时求解作用在活塞顶表面的压力,从而使缸内燃烧气体力和液压力耦合。在此基础上研究了增压多点点火HFPE的指示热效率情况。研究结果表明：采用多点点火能改善增压HFPE的指示热效率。采用多点点火之后,最佳指示热效率对应的压缩比变小。多点点火使增压比较大时的工况也呈现较高的指示热效率。采用多点点火后,高效区能够扩大到增压比为4以上。适当增加活塞组质量能够延长活塞在上止点附近停留时间,从而进一步提高指示热效率。

摘要：
为进一步提高发动机热效率，提出高滚流Atkinson循环燃烧系统概念。其特征是采用高滚流气道和活塞组合，配合Atkinson循环和废气再循环（EGR）技术，提高缸内的滚流和湍流水平，加快燃烧速度，同时降低汽油机爆震倾向。利用GT-Power和AVL-FIRE软件针对某型汽油机进行了一维整机工作过程和三维计算流体动力学（CFD）模拟分析。结果表明：高滚流气道有利于促进缸内滚流运动，滚流比由原机的0.5提高到2.6；配合高滚流活塞后，使进气过程中产生的缸内初始滚流和压缩过程中的滚流维持作用都比原机有所增强，湍动能水平提升6.3%，瞬时放热率与原机相比平均提高15%；在此基础上，采用进气门晚关的方式实现Atkinson循环，并增加EGR系统，降低高压缩比带来的爆震倾向，比油耗在整个万有特性中均呈下降趋势，最低比油耗区明显变大，最低比油耗相比原机下降11.3 g/(kW·h)。

摘要：
针对某型号天然气/柴油双燃料发动机，在其连杆的设计和开发过程中，运用ABAQUS和FEMFAT软件对连杆进行CAE分析，原设计连杆接触分析显示接触开度不满足安全要求。为此对连杆进行优化设计，优化后的连杆CAE分析表明：连杆杆身与大端接触面采用弧形设计能有效解决连杆接触开度问题，且优化后的连杆变形、接触应力及高周疲劳（high cycle fatigue, HCF）强度都在许用范围之内，满足设计安全需要。这一结论可为提高双燃料发动机的设计安全性提供有效的科学方法和可靠的理论依据，并为后续连杆装机验证提供有力的理论支撑。