摘要：
为了提高尾气余热利用率并削弱热源波动对有机朗肯循环（organic Rankine cycle， ORC）的影响，提出了一种集成相变储热换热器的ORC系统，利用相变材料削弱尾气余热波动并储存热量。搭建了内燃机尾气余热直接驱动的储热式ORC试验台架，开展了内燃机稳态工况和阶跃变工况下储热式ORC的热力学性能和动态性能试验研究。结果表明，内燃机稳态工况下尾气平均温度和平均流量为342℃和0.142kg/s，蒸发压力0.75MPa的条件下储热式ORC系统平均输出功率约为3.43kW，平均热效率可达到12.7%，平均尾气余热回收率可达40.1%。内燃机阶跃工况下，工质出口温度、蒸发压力和过热度均呈现快速下降的趋势。试验结果还表明储热式ORC具备完全抵御发动机工况小幅波动的能力。在发动机工况阶跃变化比例过大时，储热换热器可以实现对尾气的补热，从而延长储热式ORC的安全工作时间。

摘要：
以某款双行星排混合动力公交车为样车，针对控制变量柴油机转速的离散控制和连续控制分别提出基于双深度Q-网络(double deep Q-learning, DDQN)和基于双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradients, TD3)的能量管理策略，并使用优先级经验回放对策略进行优化。仿真研究了样车在C-WTVC工况下的能量管理特性。通过与动态规划策略(dynamic programming, DP)进行对比发现：DDQN和TD3策略收敛速度快，具有较强的自适应能力；与DP策略相似，DDQN和TD3策略在控制逻辑上均表现为低速和较低转矩时纯电驱动，高速和较高转矩时混合驱动；3种策略下柴油机均主要工作于中低转速区间，且TD3策略可以对柴油机转速进行连续控制；DDQN和TD3策略的百公里油耗分别为19.51L和19.48L，燃油经济性均达到DP策略的93%，研究证明了DDQN和TD3策略的有效性。

摘要：
基于48V起动发电一体式电机(belt-driven starter generator， BSG)的起动机和发电机双重功能，在全球轻型车测试循环(world light-duty test cycle， WLTC)起始阶段，控制BSG电机行使发电功能，在飞轮端输出功率不变的条件下提升发动机总功率，从而快速提升排气温度；利用BSG电机的快速起动功能，在WLTC循环的怠速工况关闭发动机，避免出现低温排气流，从而起到后处理保温作用。结果显示，在WLTC循环过程中，涡轮后排温达到选择性催化还原系统起燃温度(预设为200℃)的时间由780s缩短到650s，尿素喷射起喷时刻提前了约130s；同时在荷电状态略微下降的条件下，WLTC循环油耗降低2.4%。

摘要：
以氟锗酸镁掺杂四价锰离子（Mg28Ge7.5O38F10：Mn4+,MFG：Mn4+）为磷光剂，建立了基于高速摄影的激光诱导磷光衰减寿命法测温试验系统，并探究了激发光通量和磷光涂层厚度对磷光测温结果的影响。利用该方法测量了预混丁烷火焰撞壁时一维壁面温度分布，并与薄膜热电偶测温结果进行对比，验证了激光诱导磷光测温方法的可行性。结果显示，温度低于265.3℃时激发光通量在0~1.02mJ/cm2内对测温结果无明显影响，温度高于265.3℃时磷光衰减寿命随激发光通量增大而延长，1.02mJ/cm2时达到饱和。磷光涂层厚度对激光诱导磷光测温结果无明显影响。相比于薄膜热电偶，激光诱导磷光测温结果更能反映壁面温度分布的真实情况，且对壁面温度的空间变化更具敏感性。

摘要：
为对内燃机正常工作下气缸盖内壁火力面进行检测，提出了一种基于关联成像的气缸盖内壁影像检测技术，通过采集气缸盖底板内壁热场分布及气缸盖底板外壁总热量，利用两组数据间的联系进行关联运算间接地重构出气缸盖内壁的影像。通过不同工况下气缸盖内壁的温度变化规律，得到了内壁区域的热场，从理论上推测了应用关联成像技术的可行性。运用数据模拟的方法对单缸双气门、单缸四气门和双缸双气门气缸盖进行影像重构，重构影像的峰值信噪比和结构相似性指标分别可达66.79dB、0.427。结合气缸盖内壁缺陷区域结果分析，该技术可清晰呈现气缸盖内壁影像，有利于气缸盖内壁检测的直观性体现。

摘要：
基于一台带有预燃室的点燃式单缸试验机，开展了湍流射流点火（turbulent jet ignition，TJI)模式下天然气发动机性能的试验研究。首先，研究了不同过量空气系数下TJI对天然气发动机动力性能、排放及燃烧特性的影响，并与火花塞点火（spark ignition，SI)模式进行对比；其次，在稀燃条件下分别探究了进气增压和预燃室喷氢对天然气发动机性能的优化作用。结果表明：TJI的使用可有效拓展天然气发动机的稀燃极限，且燃烧滞燃期和燃烧持续期均更短，放热率更高；过量空气系数1.5为甲烷TJI最佳稀燃工况，此时燃油消耗率最低，且可实现NOx近零排放；此外，采用进气增压的方式可以提高TJI发动机在高负荷下的经济性；TJI模式下，相较于预燃室喷甲烷，预燃室喷氢气可进一步缩短滞燃期和燃烧持续期，提高放热率，达到提升TJI性能的效果。

摘要：
为优化永磁活塞机械电力发动机的电动力结构，在分析结构原理的基础上，建立其工作过程的三维有限元模型，并进行了试验验证。以输出电流最大和损耗最小为目标，建立了电动力结构的设计优化模型。基于ISIGHT优化设计框架集成ANSOFT Maxwell下的三维有限元模型，利用NSGA-Ⅱ遗传算法对电动力结构进行多目标设计优化。结果表明：电动力结构的输出电流和损耗值受多个尺寸影响，其中动子永磁体的尺寸影响最大，且存在最优值。优化后空载电势有效值为11.28V，提高了27.75%；电流有效值为0.80A，提高了26.98%；电磁力有效值为10.98N，提高了19.14%；损耗有效值为4.17W，降低了41.10%，发动机性能得到明显改善，验证了优化方法的有效性。

摘要：
将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器（variable geometry turbocharger， VGT），完成VGT相继增压（sequential turbo charging， STC）系统改造及其开度控制装置设计。通过试验，研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%和100%这8种开度对STC-VGT增压柴油机分别以单/双涡轮运行的性能影响建立多目标灰色决策模型，通过主客观赋权的方法计算得出单/双涡轮运行时，各研究负荷所对应的最佳VGT开度，并根据燃油经济性最优原则确定STC-VGT系统单/双涡轮切换点为50%负荷、切换开度为0%。最后，对STC-VGT系统性能进行评估。结果表明：相比原机，STC-VGT系统主增压器单独运行时动力性改善明显，NOx排放量升高，碳烟排放量降低，同时随着负荷的增加，燃油消耗率均呈现先降低后升高的趋势；系统双涡轮同时运行，当VGT开度大于70%时，动力性整体相比原机有所下降，最大降幅约为1.16MPa，NOx排放量降低，碳烟排放上升，燃油消耗率整体高于原机。该系统以各负荷最佳VGT开度运行时，燃油经济性整体优于原机，且负荷在10%~80%范围内时燃油经济性也优于传统定涡轮相继增压；同时碳烟排放性能整体优于原机和传统定涡轮相继增压，但NOx排放特性相反。柴油机采用STC-VGT系统时，动力性、经济性和碳烟排放性均得到有效提升，但NOx排放性能有所下降。

摘要：
基于一台压缩比可变的单缸热力学发动机，使用自主开发的空气辅助喷射系统，在全负荷条件下开展了活塞式航空煤油发动机性能优化及爆震抑制的试验研究。探究了采用双点火、降低压缩比及使用CO2辅助喷射对航空煤油发动机的性能及爆震抑制的影响研究。结果表明，采用双点火可以有效提高航空煤油火焰传播速率，提高燃烧相位，降低循环波动，并且有抑制爆震的作用；通过降低压缩比有效实现了爆震抑制，解决在较高压缩比下航空煤油发动机只能运行在低负荷区间的难题，压缩比降至6，发动机实现全负荷运行，动力性、经济性较好，且不易发生爆震；采用CO2辅助航空煤油喷射时，随着CO2脉宽的增加，同一点火提前角下，发动机的动力性经济性下降，但由于CO2的抑制爆震的作用，最大制动转矩点火时刻最大可提前至上止点前14°，使得燃烧相位提前，发动机燃烧效率提高。

摘要：
建立了一种适用于当量比燃烧天然气发动机的Rh基三效催化器(three-way catalytic converter, TWC）整体模型，研究了排气温度和组分对TWC系统次生污染物N2O和NH3生成特性的影响。结果表明：N2O主要在起燃和低温(400K～605K）阶段通过CO还原NO反应生成；高温状态下(>850K）NH3通过H2还原NO反应生成，H2来源于蒸汽重整(steam reforming, SR）和水煤气变换(water gas-shift, WGS）反应。H2体积分数的增加促进了N2O和NH3生成，高温下N2O会与H2发生还原反应，H2体积分数越高，N2O生成反而越低。H2O和CH4对N2O和NH3生成的影响随着温度变化而变化。在一定范围内，随着O.2体积分数增加，NH3生成减少，N2O生成增加；高温下，O.2体积分数过高时，N2O生成反而减少。研究还发现，排气中O.2体积分数在4000×10-6左右时，排温控制在580K～850K，能实现N2O和NH3近零排放。

摘要：
基于轻型柴油机台架，加装一套排气管喷油的主动再生系统，探究催化型柴油机颗粒捕集器（catalytic diesel particle filter， CDPF）在发动机怠速时的主动再生性能。研究发现：CDPF压降受来流空速、温度和炭载量的影响。来流空速、炭载量越高，压降斜率越大。压降与来流温度呈线性关系，实际情况中炭载量的判断需考虑来流空速和温度的影响。主动再生时，当来流空速一定，来流温度越高，达到主动再生目标温度(≥500℃)的喷油量越小。CDPF入口温度的变化率在1.74℃/(mg·s-1)～2.20℃/(mg·s-1)范围内，即喷油量每增加10mg/s，CDPF入口温度增加20℃左右。CDPF怠速再生时存在快速氧化期，此阶段颗粒物剧烈燃烧，CDPF出口温度会快速上升，同时压降下降明显。通过控制CDPF入口温度锯齿形上升，有利于降低进CDPF进出口温差，再生效率可达90.55%。

摘要：
基于某1.5L增压直喷发动机及搭载相应机型的整车，开展了带汽油机颗粒过滤器（gasoline particulate filter, GPF）的后处理系统台架快速老化试验研究。将两套相同的后处理系统样件在发动机台架上基于标准台架循环（standard bench cycle, SBC）分别进行等效整车20万km耐久里程的快速老化。其中一组试验中只考虑热老化，老化过程中燃油为正常状态；另一组试验中将热老化与机油灰分影响进行了耦合，老化过程中将整车20万km消耗同等量的机油加入到燃油中进行掺烧。分别测量了两组样件在老化过程中的灰分累积量、GPF压差、催化剂性能、整车排放等。结果表明：两组试验中，等效20万km耐久里程老化后，两套GPF灰分累积量分别为12.1g和38.9g，灰分主要集中在GPF载体底部中间区域；GPF压差在前2万km~5万km上升较快，随后平稳上升；掺烧机油老化会加速前级三效催化转化器（three ways catalyst, TWC）催化剂性能劣化，对后级GPF催化剂性能影响不明显；掺烧机油进行老化后样件的排放劣化程度相对较大；两组台架老化后样件分别搭载整车进行世界轻型车统一测试循环（worldwide harmonized light vehicle test cycle, WLTC）排放测试，结果都要差于实车耐久的排放结果，其中总碳氢（total hydrogen carbon， THC)和CO排放结果差异较小，NOx排放结果差异较大；掺烧机油进行老化的GPF在很短等效里程中就能获得很高的颗粒物捕集效率。

摘要：
针对进口端壁导叶对离心压气机的特性影响进行了研究，基于试验验证的压气机性能对仿真模型进行标定，并对压气机内部的流动特性进行了详细的分析。结果表明：正预旋导叶使压气机的阻塞流量和喘振流量向小流量方向偏移，可有效提升离心压气机的稳定性。负预旋导叶在流量特性上与正预旋刚好相反，使压气机特性向大流量工况偏移。进口预旋导叶的存在明显改变了叶轮进口的相对气流角，正预旋能够使得入流气流冲角变小从而提升效率，负预旋会使压气机效率特性变差。端壁正预旋导叶使离心压气机堵塞流量略有降低，但效率和稳定性明显提升。试验证实了理论结果的正确性。

摘要：
针对某款重型柴油机在爆压提升前后出现的穴蚀差异，提出了一种综合缸套振动变形与冷却液空化的耦合建模方法。首先基于活塞-缸套瞬态动力学模型，获取了缸套主副推力侧在活塞侧击作用下的动态响应，并通过台架试验进行了校验。然后，将仿真的振动信号以动网格形式输入流场，研究了缸套振动激励下两款柴油机不同水腔区域的空化波动特性，并结合试验与数值模拟解析了高爆压柴油机缸套穴蚀显著的主要原因。结果表明，缸套在活塞侧击作用下的振动响应与其约束模态有关，流场的空化强度与缸套振动幅值并非线性相关，而是与缸套的振动频率和模态振型存在耦合相关关系。

摘要：
为了提高尾气余热利用率并削弱热源波动对有机朗肯循环（organic Rankine cycle， ORC）的影响，提出了一种集成相变储热换热器的ORC系统，利用相变材料削弱尾气余热波动并储存热量。搭建了内燃机尾气余热直接驱动的储热式ORC试验台架，开展了内燃机稳态工况和阶跃变工况下储热式ORC的热力学性能和动态性能试验研究。结果表明，内燃机稳态工况下尾气平均温度和平均流量为342℃和0.142kg/s，蒸发压力0.75MPa的条件下储热式ORC系统平均输出功率约为3.43kW，平均热效率可达到12.7%，平均尾气余热回收率可达40.1%。内燃机阶跃工况下，工质出口温度、蒸发压力和过热度均呈现快速下降的趋势。试验结果还表明储热式ORC具备完全抵御发动机工况小幅波动的能力。在发动机工况阶跃变化比例过大时，储热换热器可以实现对尾气的补热，从而延长储热式ORC的安全工作时间。

摘要：
以某款双行星排混合动力公交车为样车，针对控制变量柴油机转速的离散控制和连续控制分别提出基于双深度Q-网络(double deep Q-learning, DDQN)和基于双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradients, TD3)的能量管理策略，并使用优先级经验回放对策略进行优化。仿真研究了样车在C-WTVC工况下的能量管理特性。通过与动态规划策略(dynamic programming, DP)进行对比发现：DDQN和TD3策略收敛速度快，具有较强的自适应能力；与DP策略相似，DDQN和TD3策略在控制逻辑上均表现为低速和较低转矩时纯电驱动，高速和较高转矩时混合驱动；3种策略下柴油机均主要工作于中低转速区间，且TD3策略可以对柴油机转速进行连续控制；DDQN和TD3策略的百公里油耗分别为19.51L和19.48L，燃油经济性均达到DP策略的93%，研究证明了DDQN和TD3策略的有效性。

摘要：
基于48V起动发电一体式电机(belt-driven starter generator， BSG)的起动机和发电机双重功能，在全球轻型车测试循环(world light-duty test cycle， WLTC)起始阶段，控制BSG电机行使发电功能，在飞轮端输出功率不变的条件下提升发动机总功率，从而快速提升排气温度；利用BSG电机的快速起动功能，在WLTC循环的怠速工况关闭发动机，避免出现低温排气流，从而起到后处理保温作用。结果显示，在WLTC循环过程中，涡轮后排温达到选择性催化还原系统起燃温度(预设为200℃)的时间由780s缩短到650s，尿素喷射起喷时刻提前了约130s；同时在荷电状态略微下降的条件下，WLTC循环油耗降低2.4%。

摘要：
以氟锗酸镁掺杂四价锰离子（Mg28Ge7.5O38F10：Mn4+,MFG：Mn4+）为磷光剂，建立了基于高速摄影的激光诱导磷光衰减寿命法测温试验系统，并探究了激发光通量和磷光涂层厚度对磷光测温结果的影响。利用该方法测量了预混丁烷火焰撞壁时一维壁面温度分布，并与薄膜热电偶测温结果进行对比，验证了激光诱导磷光测温方法的可行性。结果显示，温度低于265.3℃时激发光通量在0~1.02mJ/cm2内对测温结果无明显影响，温度高于265.3℃时磷光衰减寿命随激发光通量增大而延长，1.02mJ/cm2时达到饱和。磷光涂层厚度对激光诱导磷光测温结果无明显影响。相比于薄膜热电偶，激光诱导磷光测温结果更能反映壁面温度分布的真实情况，且对壁面温度的空间变化更具敏感性。

摘要：
为对内燃机正常工作下气缸盖内壁火力面进行检测，提出了一种基于关联成像的气缸盖内壁影像检测技术，通过采集气缸盖底板内壁热场分布及气缸盖底板外壁总热量，利用两组数据间的联系进行关联运算间接地重构出气缸盖内壁的影像。通过不同工况下气缸盖内壁的温度变化规律，得到了内壁区域的热场，从理论上推测了应用关联成像技术的可行性。运用数据模拟的方法对单缸双气门、单缸四气门和双缸双气门气缸盖进行影像重构，重构影像的峰值信噪比和结构相似性指标分别可达66.79dB、0.427。结合气缸盖内壁缺陷区域结果分析，该技术可清晰呈现气缸盖内壁影像，有利于气缸盖内壁检测的直观性体现。

摘要：
基于一台带有预燃室的点燃式单缸试验机，开展了湍流射流点火（turbulent jet ignition，TJI)模式下天然气发动机性能的试验研究。首先，研究了不同过量空气系数下TJI对天然气发动机动力性能、排放及燃烧特性的影响，并与火花塞点火（spark ignition，SI)模式进行对比；其次，在稀燃条件下分别探究了进气增压和预燃室喷氢对天然气发动机性能的优化作用。结果表明：TJI的使用可有效拓展天然气发动机的稀燃极限，且燃烧滞燃期和燃烧持续期均更短，放热率更高；过量空气系数1.5为甲烷TJI最佳稀燃工况，此时燃油消耗率最低，且可实现NOx近零排放；此外，采用进气增压的方式可以提高TJI发动机在高负荷下的经济性；TJI模式下，相较于预燃室喷甲烷，预燃室喷氢气可进一步缩短滞燃期和燃烧持续期，提高放热率，达到提升TJI性能的效果。

摘要：
为优化永磁活塞机械电力发动机的电动力结构，在分析结构原理的基础上，建立其工作过程的三维有限元模型，并进行了试验验证。以输出电流最大和损耗最小为目标，建立了电动力结构的设计优化模型。基于ISIGHT优化设计框架集成ANSOFT Maxwell下的三维有限元模型，利用NSGA-Ⅱ遗传算法对电动力结构进行多目标设计优化。结果表明：电动力结构的输出电流和损耗值受多个尺寸影响，其中动子永磁体的尺寸影响最大，且存在最优值。优化后空载电势有效值为11.28V，提高了27.75%；电流有效值为0.80A，提高了26.98%；电磁力有效值为10.98N，提高了19.14%；损耗有效值为4.17W，降低了41.10%，发动机性能得到明显改善，验证了优化方法的有效性。

摘要：
将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器（variable geometry turbocharger， VGT），完成VGT相继增压（sequential turbo charging， STC）系统改造及其开度控制装置设计。通过试验，研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%和100%这8种开度对STC-VGT增压柴油机分别以单/双涡轮运行的性能影响建立多目标灰色决策模型，通过主客观赋权的方法计算得出单/双涡轮运行时，各研究负荷所对应的最佳VGT开度，并根据燃油经济性最优原则确定STC-VGT系统单/双涡轮切换点为50%负荷、切换开度为0%。最后，对STC-VGT系统性能进行评估。结果表明：相比原机，STC-VGT系统主增压器单独运行时动力性改善明显，NOx排放量升高，碳烟排放量降低，同时随着负荷的增加，燃油消耗率均呈现先降低后升高的趋势；系统双涡轮同时运行，当VGT开度大于70%时，动力性整体相比原机有所下降，最大降幅约为1.16MPa，NOx排放量降低，碳烟排放上升，燃油消耗率整体高于原机。该系统以各负荷最佳VGT开度运行时，燃油经济性整体优于原机，且负荷在10%~80%范围内时燃油经济性也优于传统定涡轮相继增压；同时碳烟排放性能整体优于原机和传统定涡轮相继增压，但NOx排放特性相反。柴油机采用STC-VGT系统时，动力性、经济性和碳烟排放性均得到有效提升，但NOx排放性能有所下降。

摘要：
基于一台压缩比可变的单缸热力学发动机，使用自主开发的空气辅助喷射系统，在全负荷条件下开展了活塞式航空煤油发动机性能优化及爆震抑制的试验研究。探究了采用双点火、降低压缩比及使用CO2辅助喷射对航空煤油发动机的性能及爆震抑制的影响研究。结果表明，采用双点火可以有效提高航空煤油火焰传播速率，提高燃烧相位，降低循环波动，并且有抑制爆震的作用；通过降低压缩比有效实现了爆震抑制，解决在较高压缩比下航空煤油发动机只能运行在低负荷区间的难题，压缩比降至6，发动机实现全负荷运行，动力性、经济性较好，且不易发生爆震；采用CO2辅助航空煤油喷射时，随着CO2脉宽的增加，同一点火提前角下，发动机的动力性经济性下降，但由于CO2的抑制爆震的作用，最大制动转矩点火时刻最大可提前至上止点前14°，使得燃烧相位提前，发动机燃烧效率提高。

摘要：
建立了一种适用于当量比燃烧天然气发动机的Rh基三效催化器(three-way catalytic converter, TWC）整体模型，研究了排气温度和组分对TWC系统次生污染物N2O和NH3生成特性的影响。结果表明：N2O主要在起燃和低温(400K～605K）阶段通过CO还原NO反应生成；高温状态下(>850K）NH3通过H2还原NO反应生成，H2来源于蒸汽重整(steam reforming, SR）和水煤气变换(water gas-shift, WGS）反应。H2体积分数的增加促进了N2O和NH3生成，高温下N2O会与H2发生还原反应，H2体积分数越高，N2O生成反而越低。H2O和CH4对N2O和NH3生成的影响随着温度变化而变化。在一定范围内，随着O.2体积分数增加，NH3生成减少，N2O生成增加；高温下，O.2体积分数过高时，N2O生成反而减少。研究还发现，排气中O.2体积分数在4000×10-6左右时，排温控制在580K～850K，能实现N2O和NH3近零排放。

摘要：
基于轻型柴油机台架，加装一套排气管喷油的主动再生系统，探究催化型柴油机颗粒捕集器（catalytic diesel particle filter， CDPF）在发动机怠速时的主动再生性能。研究发现：CDPF压降受来流空速、温度和炭载量的影响。来流空速、炭载量越高，压降斜率越大。压降与来流温度呈线性关系，实际情况中炭载量的判断需考虑来流空速和温度的影响。主动再生时，当来流空速一定，来流温度越高，达到主动再生目标温度(≥500℃)的喷油量越小。CDPF入口温度的变化率在1.74℃/(mg·s-1)～2.20℃/(mg·s-1)范围内，即喷油量每增加10mg/s，CDPF入口温度增加20℃左右。CDPF怠速再生时存在快速氧化期，此阶段颗粒物剧烈燃烧，CDPF出口温度会快速上升，同时压降下降明显。通过控制CDPF入口温度锯齿形上升，有利于降低进CDPF进出口温差，再生效率可达90.55%。

摘要：
基于某1.5L增压直喷发动机及搭载相应机型的整车，开展了带汽油机颗粒过滤器（gasoline particulate filter, GPF）的后处理系统台架快速老化试验研究。将两套相同的后处理系统样件在发动机台架上基于标准台架循环（standard bench cycle, SBC）分别进行等效整车20万km耐久里程的快速老化。其中一组试验中只考虑热老化，老化过程中燃油为正常状态；另一组试验中将热老化与机油灰分影响进行了耦合，老化过程中将整车20万km消耗同等量的机油加入到燃油中进行掺烧。分别测量了两组样件在老化过程中的灰分累积量、GPF压差、催化剂性能、整车排放等。结果表明：两组试验中，等效20万km耐久里程老化后，两套GPF灰分累积量分别为12.1g和38.9g，灰分主要集中在GPF载体底部中间区域；GPF压差在前2万km~5万km上升较快，随后平稳上升；掺烧机油老化会加速前级三效催化转化器（three ways catalyst, TWC）催化剂性能劣化，对后级GPF催化剂性能影响不明显；掺烧机油进行老化后样件的排放劣化程度相对较大；两组台架老化后样件分别搭载整车进行世界轻型车统一测试循环（worldwide harmonized light vehicle test cycle, WLTC）排放测试，结果都要差于实车耐久的排放结果，其中总碳氢（total hydrogen carbon， THC)和CO排放结果差异较小，NOx排放结果差异较大；掺烧机油进行老化的GPF在很短等效里程中就能获得很高的颗粒物捕集效率。

摘要：
针对进口端壁导叶对离心压气机的特性影响进行了研究，基于试验验证的压气机性能对仿真模型进行标定，并对压气机内部的流动特性进行了详细的分析。结果表明：正预旋导叶使压气机的阻塞流量和喘振流量向小流量方向偏移，可有效提升离心压气机的稳定性。负预旋导叶在流量特性上与正预旋刚好相反，使压气机特性向大流量工况偏移。进口预旋导叶的存在明显改变了叶轮进口的相对气流角，正预旋能够使得入流气流冲角变小从而提升效率，负预旋会使压气机效率特性变差。端壁正预旋导叶使离心压气机堵塞流量略有降低，但效率和稳定性明显提升。试验证实了理论结果的正确性。

摘要：
针对某款重型柴油机在爆压提升前后出现的穴蚀差异，提出了一种综合缸套振动变形与冷却液空化的耦合建模方法。首先基于活塞-缸套瞬态动力学模型，获取了缸套主副推力侧在活塞侧击作用下的动态响应，并通过台架试验进行了校验。然后，将仿真的振动信号以动网格形式输入流场，研究了缸套振动激励下两款柴油机不同水腔区域的空化波动特性，并结合试验与数值模拟解析了高爆压柴油机缸套穴蚀显著的主要原因。结果表明，缸套在活塞侧击作用下的振动响应与其约束模态有关，流场的空化强度与缸套振动幅值并非线性相关，而是与缸套的振动频率和模态振型存在耦合相关关系。

摘要：
为了提高尾气余热利用率并削弱热源波动对有机朗肯循环（organic Rankine cycle， ORC）的影响，提出了一种集成相变储热换热器的ORC系统，利用相变材料削弱尾气余热波动并储存热量。搭建了内燃机尾气余热直接驱动的储热式ORC试验台架，开展了内燃机稳态工况和阶跃变工况下储热式ORC的热力学性能和动态性能试验研究。结果表明，内燃机稳态工况下尾气平均温度和平均流量为342℃和0.142kg/s，蒸发压力0.75MPa的条件下储热式ORC系统平均输出功率约为3.43kW，平均热效率可达到12.7%，平均尾气余热回收率可达40.1%。内燃机阶跃工况下，工质出口温度、蒸发压力和过热度均呈现快速下降的趋势。试验结果还表明储热式ORC具备完全抵御发动机工况小幅波动的能力。在发动机工况阶跃变化比例过大时，储热换热器可以实现对尾气的补热，从而延长储热式ORC的安全工作时间。

摘要：
以某款双行星排混合动力公交车为样车，针对控制变量柴油机转速的离散控制和连续控制分别提出基于双深度Q-网络(double deep Q-learning, DDQN)和基于双延迟深度确定性策略梯度(twin delayed deep deterministic policy gradients, TD3)的能量管理策略，并使用优先级经验回放对策略进行优化。仿真研究了样车在C-WTVC工况下的能量管理特性。通过与动态规划策略(dynamic programming, DP)进行对比发现：DDQN和TD3策略收敛速度快，具有较强的自适应能力；与DP策略相似，DDQN和TD3策略在控制逻辑上均表现为低速和较低转矩时纯电驱动，高速和较高转矩时混合驱动；3种策略下柴油机均主要工作于中低转速区间，且TD3策略可以对柴油机转速进行连续控制；DDQN和TD3策略的百公里油耗分别为19.51L和19.48L，燃油经济性均达到DP策略的93%，研究证明了DDQN和TD3策略的有效性。

摘要：
基于48V起动发电一体式电机(belt-driven starter generator， BSG)的起动机和发电机双重功能，在全球轻型车测试循环(world light-duty test cycle， WLTC)起始阶段，控制BSG电机行使发电功能，在飞轮端输出功率不变的条件下提升发动机总功率，从而快速提升排气温度；利用BSG电机的快速起动功能，在WLTC循环的怠速工况关闭发动机，避免出现低温排气流，从而起到后处理保温作用。结果显示，在WLTC循环过程中，涡轮后排温达到选择性催化还原系统起燃温度(预设为200℃)的时间由780s缩短到650s，尿素喷射起喷时刻提前了约130s；同时在荷电状态略微下降的条件下，WLTC循环油耗降低2.4%。

摘要：
以氟锗酸镁掺杂四价锰离子（Mg28Ge7.5O38F10：Mn4+,MFG：Mn4+）为磷光剂，建立了基于高速摄影的激光诱导磷光衰减寿命法测温试验系统，并探究了激发光通量和磷光涂层厚度对磷光测温结果的影响。利用该方法测量了预混丁烷火焰撞壁时一维壁面温度分布，并与薄膜热电偶测温结果进行对比，验证了激光诱导磷光测温方法的可行性。结果显示，温度低于265.3℃时激发光通量在0~1.02mJ/cm2内对测温结果无明显影响，温度高于265.3℃时磷光衰减寿命随激发光通量增大而延长，1.02mJ/cm2时达到饱和。磷光涂层厚度对激光诱导磷光测温结果无明显影响。相比于薄膜热电偶，激光诱导磷光测温结果更能反映壁面温度分布的真实情况，且对壁面温度的空间变化更具敏感性。

摘要：
为对内燃机正常工作下气缸盖内壁火力面进行检测，提出了一种基于关联成像的气缸盖内壁影像检测技术，通过采集气缸盖底板内壁热场分布及气缸盖底板外壁总热量，利用两组数据间的联系进行关联运算间接地重构出气缸盖内壁的影像。通过不同工况下气缸盖内壁的温度变化规律，得到了内壁区域的热场，从理论上推测了应用关联成像技术的可行性。运用数据模拟的方法对单缸双气门、单缸四气门和双缸双气门气缸盖进行影像重构，重构影像的峰值信噪比和结构相似性指标分别可达66.79dB、0.427。结合气缸盖内壁缺陷区域结果分析，该技术可清晰呈现气缸盖内壁影像，有利于气缸盖内壁检测的直观性体现。

摘要：
基于一台带有预燃室的点燃式单缸试验机，开展了湍流射流点火（turbulent jet ignition，TJI)模式下天然气发动机性能的试验研究。首先，研究了不同过量空气系数下TJI对天然气发动机动力性能、排放及燃烧特性的影响，并与火花塞点火（spark ignition，SI)模式进行对比；其次，在稀燃条件下分别探究了进气增压和预燃室喷氢对天然气发动机性能的优化作用。结果表明：TJI的使用可有效拓展天然气发动机的稀燃极限，且燃烧滞燃期和燃烧持续期均更短，放热率更高；过量空气系数1.5为甲烷TJI最佳稀燃工况，此时燃油消耗率最低，且可实现NOx近零排放；此外，采用进气增压的方式可以提高TJI发动机在高负荷下的经济性；TJI模式下，相较于预燃室喷甲烷，预燃室喷氢气可进一步缩短滞燃期和燃烧持续期，提高放热率，达到提升TJI性能的效果。

摘要：
为优化永磁活塞机械电力发动机的电动力结构，在分析结构原理的基础上，建立其工作过程的三维有限元模型，并进行了试验验证。以输出电流最大和损耗最小为目标，建立了电动力结构的设计优化模型。基于ISIGHT优化设计框架集成ANSOFT Maxwell下的三维有限元模型，利用NSGA-Ⅱ遗传算法对电动力结构进行多目标设计优化。结果表明：电动力结构的输出电流和损耗值受多个尺寸影响，其中动子永磁体的尺寸影响最大，且存在最优值。优化后空载电势有效值为11.28V，提高了27.75%；电流有效值为0.80A，提高了26.98%；电磁力有效值为10.98N，提高了19.14%；损耗有效值为4.17W，降低了41.10%，发动机性能得到明显改善，验证了优化方法的有效性。

摘要：
将传统定涡轮相继增压系统的主增压器替换为可变截面涡轮增压器（variable geometry turbocharger， VGT），完成VGT相继增压（sequential turbo charging， STC）系统改造及其开度控制装置设计。通过试验，研究0%、10%、25%、40%、55%、70%、85%和100%这8种开度对STC-VGT增压柴油机分别以单/双涡轮运行的性能影响建立多目标灰色决策模型，通过主客观赋权的方法计算得出单/双涡轮运行时，各研究负荷所对应的最佳VGT开度，并根据燃油经济性最优原则确定STC-VGT系统单/双涡轮切换点为50%负荷、切换开度为0%。最后，对STC-VGT系统性能进行评估。结果表明：相比原机，STC-VGT系统主增压器单独运行时动力性改善明显，NOx排放量升高，碳烟排放量降低，同时随着负荷的增加，燃油消耗率均呈现先降低后升高的趋势；系统双涡轮同时运行，当VGT开度大于70%时，动力性整体相比原机有所下降，最大降幅约为1.16MPa，NOx排放量降低，碳烟排放上升，燃油消耗率整体高于原机。该系统以各负荷最佳VGT开度运行时，燃油经济性整体优于原机，且负荷在10%~80%范围内时燃油经济性也优于传统定涡轮相继增压；同时碳烟排放性能整体优于原机和传统定涡轮相继增压，但NOx排放特性相反。柴油机采用STC-VGT系统时，动力性、经济性和碳烟排放性均得到有效提升，但NOx排放性能有所下降。

摘要：
基于一台压缩比可变的单缸热力学发动机，使用自主开发的空气辅助喷射系统，在全负荷条件下开展了活塞式航空煤油发动机性能优化及爆震抑制的试验研究。探究了采用双点火、降低压缩比及使用CO2辅助喷射对航空煤油发动机的性能及爆震抑制的影响研究。结果表明，采用双点火可以有效提高航空煤油火焰传播速率，提高燃烧相位，降低循环波动，并且有抑制爆震的作用；通过降低压缩比有效实现了爆震抑制，解决在较高压缩比下航空煤油发动机只能运行在低负荷区间的难题，压缩比降至6，发动机实现全负荷运行，动力性、经济性较好，且不易发生爆震；采用CO2辅助航空煤油喷射时，随着CO2脉宽的增加，同一点火提前角下，发动机的动力性经济性下降，但由于CO2的抑制爆震的作用，最大制动转矩点火时刻最大可提前至上止点前14°，使得燃烧相位提前，发动机燃烧效率提高。

摘要：
建立了一种适用于当量比燃烧天然气发动机的Rh基三效催化器(three-way catalytic converter, TWC）整体模型，研究了排气温度和组分对TWC系统次生污染物N2O和NH3生成特性的影响。结果表明：N2O主要在起燃和低温(400K～605K）阶段通过CO还原NO反应生成；高温状态下(>850K）NH3通过H2还原NO反应生成，H2来源于蒸汽重整(steam reforming, SR）和水煤气变换(water gas-shift, WGS）反应。H2体积分数的增加促进了N2O和NH3生成，高温下N2O会与H2发生还原反应，H2体积分数越高，N2O生成反而越低。H2O和CH4对N2O和NH3生成的影响随着温度变化而变化。在一定范围内，随着O.2体积分数增加，NH3生成减少，N2O生成增加；高温下，O.2体积分数过高时，N2O生成反而减少。研究还发现，排气中O.2体积分数在4000×10-6左右时，排温控制在580K～850K，能实现N2O和NH3近零排放。

摘要：
基于轻型柴油机台架，加装一套排气管喷油的主动再生系统，探究催化型柴油机颗粒捕集器（catalytic diesel particle filter， CDPF）在发动机怠速时的主动再生性能。研究发现：CDPF压降受来流空速、温度和炭载量的影响。来流空速、炭载量越高，压降斜率越大。压降与来流温度呈线性关系，实际情况中炭载量的判断需考虑来流空速和温度的影响。主动再生时，当来流空速一定，来流温度越高，达到主动再生目标温度(≥500℃)的喷油量越小。CDPF入口温度的变化率在1.74℃/(mg·s-1)～2.20℃/(mg·s-1)范围内，即喷油量每增加10mg/s，CDPF入口温度增加20℃左右。CDPF怠速再生时存在快速氧化期，此阶段颗粒物剧烈燃烧，CDPF出口温度会快速上升，同时压降下降明显。通过控制CDPF入口温度锯齿形上升，有利于降低进CDPF进出口温差，再生效率可达90.55%。

摘要：
基于某1.5L增压直喷发动机及搭载相应机型的整车，开展了带汽油机颗粒过滤器（gasoline particulate filter, GPF）的后处理系统台架快速老化试验研究。将两套相同的后处理系统样件在发动机台架上基于标准台架循环（standard bench cycle, SBC）分别进行等效整车20万km耐久里程的快速老化。其中一组试验中只考虑热老化，老化过程中燃油为正常状态；另一组试验中将热老化与机油灰分影响进行了耦合，老化过程中将整车20万km消耗同等量的机油加入到燃油中进行掺烧。分别测量了两组样件在老化过程中的灰分累积量、GPF压差、催化剂性能、整车排放等。结果表明：两组试验中，等效20万km耐久里程老化后，两套GPF灰分累积量分别为12.1g和38.9g，灰分主要集中在GPF载体底部中间区域；GPF压差在前2万km~5万km上升较快，随后平稳上升；掺烧机油老化会加速前级三效催化转化器（three ways catalyst, TWC）催化剂性能劣化，对后级GPF催化剂性能影响不明显；掺烧机油进行老化后样件的排放劣化程度相对较大；两组台架老化后样件分别搭载整车进行世界轻型车统一测试循环（worldwide harmonized light vehicle test cycle, WLTC）排放测试，结果都要差于实车耐久的排放结果，其中总碳氢（total hydrogen carbon， THC)和CO排放结果差异较小，NOx排放结果差异较大；掺烧机油进行老化的GPF在很短等效里程中就能获得很高的颗粒物捕集效率。

摘要：
针对进口端壁导叶对离心压气机的特性影响进行了研究，基于试验验证的压气机性能对仿真模型进行标定，并对压气机内部的流动特性进行了详细的分析。结果表明：正预旋导叶使压气机的阻塞流量和喘振流量向小流量方向偏移，可有效提升离心压气机的稳定性。负预旋导叶在流量特性上与正预旋刚好相反，使压气机特性向大流量工况偏移。进口预旋导叶的存在明显改变了叶轮进口的相对气流角，正预旋能够使得入流气流冲角变小从而提升效率，负预旋会使压气机效率特性变差。端壁正预旋导叶使离心压气机堵塞流量略有降低，但效率和稳定性明显提升。试验证实了理论结果的正确性。

摘要：
针对某款重型柴油机在爆压提升前后出现的穴蚀差异，提出了一种综合缸套振动变形与冷却液空化的耦合建模方法。首先基于活塞-缸套瞬态动力学模型，获取了缸套主副推力侧在活塞侧击作用下的动态响应，并通过台架试验进行了校验。然后，将仿真的振动信号以动网格形式输入流场，研究了缸套振动激励下两款柴油机不同水腔区域的空化波动特性，并结合试验与数值模拟解析了高爆压柴油机缸套穴蚀显著的主要原因。结果表明，缸套在活塞侧击作用下的振动响应与其约束模态有关，流场的空化强度与缸套振动幅值并非线性相关，而是与缸套的振动频率和模态振型存在耦合相关关系。