摘要：
针对一款1.06 L非道路三阶段排放的卧式柴油机，以非道路四阶段稳态排放循环8个工况为基础，展开油轨压力、喷射正时、预喷—主喷间隔、预喷油量4个参数单因子变化和多因子协同变化对柴油机油耗和排放影响的试验研究。利用参数扫描法进行比油耗和NO_x等排放的多目标优化，使发动机排放达到非道路第四阶段法规的要求。通过分析各喷射参数对油耗和排放的敏感性，获得产品优化提升的指导方案。研究结果表明：喷射正时和轨压对柴油机有效燃油消耗率、NO_x排放及CO排放的影响较大，对碳氢化合物（HC）排放影响较小。预喷—主喷间隔和预喷量对燃烧热效率和CO排放影响较大，对其他排放影响微弱。合理设定轨压和喷射正时的标定组合，可获得最佳的NO_x排放与油耗的折中关系。此外，预喷可以有效降低HC排放。多参数协同优化后的8个工况排放加权结果为：颗粒物（particular matter， PM）排放为0.09 g/（kW·h），HC+NO_x排放为4.17 g/（kW·h），CO排放为1.46 g/（kW·h），实现了产品优化升级并达到了“非四”排放法规的要求。

摘要：
以船用中速柴油机为研究对象，采用计算机仿真和台架试验相结合的方法对喷油正时进行优化。首先基于相应机型的理论参数设计模拟工况，通过模拟结果分析缸内燃烧与污染物排放，得到理论值范围内的最优喷油正时。根据最优值进行台架试验，验证最优的喷油正时参数。模拟结果表明：缸内燃烧过程中心相位会随着喷油正时的提前而前移，但总体的燃烧持续期变化不明显。缸内最高燃烧压力会随喷油提前角加大而增加，在上止点前8°和上止点前9°出现明显增量，喷油提前角继续增大，压力变化不明显。模拟排放数据表明上止点前10°喷油正时工况中，污染物排放性能达到最佳。台架试验结果证明，上止点前10°喷油正时的试验工况中，缸内循环效率和污染物排放性能达到最佳。

摘要：
对一台被动预燃室增压直喷汽油机的燃烧过程进行了三维数值模拟分析，研究了预燃室的不同设计参数如预燃室容积、射流孔数量、射流孔直径、射流孔结构等对当量燃烧时燃烧特性的影响。结果表明，预燃室射流点火优于常规火花塞点火的重要原因是主燃烧室内着火点增多，同时点火后预燃室内产生的高速冲击射流会提升主燃室内的湍流强度，从而加快湍流火焰的传播。在2 000 r/min转速和1.2 MPa平均指示有效压力工况下预燃室发动机的50%燃烧角相对火花塞发动机提前约8.5°。不同结构参数的预燃室模拟分析表明燃烧初期预燃室喷入主燃室射流的动量越大，对主燃室湍流强度的提升效果会越大，燃烧相位也会更优，在上述工况下不同结构预燃室50%燃烧角的差异最高可达约5.8°。变更预燃室结构造成的燃烧相位差异主要体现在燃烧前中期，随着转速和负荷升高，该差异有降低的趋势。

摘要：
为研究掺氢对天然气充量均质压燃（homogeneous charge compression ignition， HCCI）发动机的燃烧及排放特性的影响，基于化学反应动力学软件包CHEMKIN中的零维模型模拟天然气HCCI发动机在掺氢比为0%~40%时的燃烧过程及排放，并对其进行数值分析。结果表明：掺入氢气后缸内温度和放热率先略下降后上升而缸内压力变化不明显，着火时刻随掺氢比增加不断提前，CO和CO₂的生成浓度降低而NO的生成浓度上升。掺入氢气为体系提供大量H，使链分支和链传递反应加快，HO₂和OH生成速度加快，造成着火时刻提前。NO的总生成速率随掺氢比增加而加快。

摘要：
对一台4缸缸内直喷汽油机的进气歧管和活塞进行改造，搭建了聚甲氧基二甲醚（polyoxymethylene dimethyl ethers， PODE）/汽油双燃料火花辅助压燃（spark assisted compression ignition， SACI）发动机试验平台，以PODE和汽油分别作为直喷和进气道燃料，系统地研究了直喷策略、进气温度和点火正时对双燃料发动机燃烧和排放特性的影响规律。结果表明：在转速为1 600 r/min、负荷为0.4 MPa时，不同直喷正时的试验工况下，双燃料SACI燃烧存在3种不同的燃烧模式。随着直喷正时的提前发动机燃烧趋向于均质压燃，但过于靠前的直喷正时会使得发动机起燃变得困难，不完全燃烧比例增加。在稳定燃烧的前提下发动机在接近均质压燃的燃烧模式下可以获得更高的热效率，同时实现极低的NO_x和颗粒物排放。提高进气温度能够显著降低不完全燃烧比例并促进燃料起燃，使得发动机能在更早的直喷正时稳定运行，同时抑制了总碳氢（total hydrogen carbon， THC）和CO排放，但对低温燃烧模式下的NO_x排放影响较小。进气温度80 ℃下的最佳热效率相比40 ℃下提高了11.3%，对应的直喷正时提前了30°。提前点火能够促进燃烧的完全进行从而提高热效率，并有效降低THC和CO排放。在较短的喷油—点火间隔下，点火正时的变化能够改变燃烧进程从而实现对燃烧相位的控制。随着直喷正时的提前，点火正时对燃烧的影响减弱。基于合适的进气温度和点火正时，发动机使用汽油/PODE双燃料可以在接近均质压燃的燃烧模式下实现高效清洁的燃烧。

摘要：
为研究甲醇/柴油双燃料发动机甲醇替代率对燃烧及其循环变动的影响，通过在单缸柴油机上加装进气道甲醇喷射系统，进行了不同甲醇替代率的试验研究。研究表明，随着甲醇替代率增加，缸内着火时刻推迟，放热率双峰现象逐渐消失，放热率峰值、最高燃烧压力和最大压力升高率均增加。甲醇替代率对不同工况下指示热效率的影响不同，低速工况指示热效率随甲醇替代率的增加而降低，高速高负荷工况指示热效率随甲醇替代率的增加而略有增加。不同工况下的排放影响也存在明显差异，随甲醇替代率的增加，低速低负荷工况排放变化较小，而在高速高负荷下排放变化大。甲醇替代率对燃烧循环变动影响表明，低速低负荷循环变动随甲醇替代率增加而明显增加，当替代率增加至28.7%时，峰值压力的循环变动率增加2.5%，峰值压力对应曲轴转角分布也更加分散。

摘要：
以掺混不同体积分数（10%、20%）聚甲氧基二甲醚（polymethoxydimethyl ethers， PODE）的柴油为含氧燃料，采用某军用泵机组柴油机进行发动机台架试验，通过控制进气压力模拟高原地区柴油机进气条件，模拟海拔0~4 000 m时含氧燃料对发动机外特性、燃烧特性和排放性能的影响。结果表明，低海拔下，该柴油机燃用掺混PODE燃料后功率低于燃用0号车用柴油，燃油消耗率升高。随海拔升高，柴油机燃用掺混PODE燃料后功率和燃油消耗率逐渐接近燃用纯柴油。当海拔达到4 000 m时，柴油机燃用掺混20%体积分数的PODE燃料后功率平均增加3.6%，燃油消耗率平均下降1.2%。海拔4 000 m、柴油机2 000 r/min、100%负荷下，燃用掺混PODE燃料后燃烧位移前移，缸压峰值、放热率峰值提高，滞燃期和燃烧持续期缩短。不同海拔下，燃用掺混PODE燃料后CO、HC排放显著降低，NO_x排放有所增加。

摘要：
针对柴油机颗粒捕集器中灰分积累量随柴油机使用时间增长而逐渐增多的问题，在柴油机台架上研究了不同灰载量时的柴油机颗粒捕集器压差特性和主动再生过程中载体内部温度场的变化规律。研究发现：灰分进入载体孔隙后产生深床效应，使压差迅速增加；灰分膜层效应使压差降低，灰分层在通道壁面变厚过程中，压差与炭载量呈线性增加关系；在主动再生过程中，灰分层使载体内部温度的峰值大幅度升高，且温度变化剧烈。灰分堵塞通道末端时，压差再次迅速增加，主动再生过程中载体内部高温区域向前端面移动，温度峰值亦大幅度升高且温度变化剧烈。为使主动再生过程正常触发和降低主动再生过程中载体内部温度，需采用模型标定方式提高炭载量计算精度。

摘要：
基于自行搭建的柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalyst， DOC）+催化型柴油机微粒捕集器（catalytic diesel particulate filter， CDPF）的试验台架，开展了碳化硅（SiC）及堇青石CDPF被动再生平衡点温度试验，并测试了DOC新鲜件及老化件对载体被动再生平衡点温度的影响，对两种材料CDPF进行了低温条件下的被动再生特性试验。试验结果表明：炭载量5 g/L时，SiC CDPF被动再生平衡点温度约为295 ℃，堇青石CDPF约为310 ℃；DOC老化件对SiC CDPF被动再生平衡点温度无明显影响，但会导致其被动再生效率降低；未加装DOC时，SiC CDPF被动再生平衡点温度上升至355 ℃，且会导致载体内部温度轴向及径向上产生较大温差，大大降低其再生效率（仅为5%）；炭载量5 g/L、入口温度325 ℃时，SiC CDPF被动再生效率仅为48.9%，再生速率为2.9 g/h，而堇青石CDPF被动再生效率为75.2%，再生速率为11.5 g/h，后者在该温度附近被动再生特性更优。

摘要：
选取了满足目前国六排放标准的重型柴油机和天然气发动机，在发动机台架上运行冷热态世界统一瞬态循环（world harmonized transient cycle， WHTC），同时测量直径10 nm以上颗粒物数量（particle numbers with diameter above 10 nm， PN10）和直径23 nm以上颗粒物数量（particle numbers with diameter above 23 nm， PN23）。结果表明：该柴油机的PN10比排放比PN23高35.3%~105.4%；而天然气发动机PN10比排放较PN23高84.8%~1 400.0%，PN10和PN23的瞬态排放变化规律基本一致。天然气发动机冷起动时排气温度较低，且混合气加浓导致PN排放非常严重。尤其是对于高热值天然气，冷态WHTC下10 nm~23 nm的PN排放占总PN排放的93.3%，天然气发动机细颗粒物数量排放亟待进行管控。

摘要：
针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题，分别建立发动机一维模型和三维模型，计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法（design of experiment， DOE）分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响，随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升，在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验，结果显示在5 000 r/min转速工况下，样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%，样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升，解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。

摘要：
针对环形多极柱高速电磁阀衔铁设计需要兼顾磁路磁阻、衔铁质量及衔铁运动的阻尼问题，提出了环形极柱电磁阀衔铁不同区域对电磁力贡献大小不同的设想，通过仿真计算结果证实了设想的正确性，并得到了电磁力在衔铁上的分布规律。据此，提出了两种在衔铁上开槽的结构设计。通过对比分析得出，扇形槽方案比梯形槽方案好。然后以电磁阀开启响应时间和关闭响应时间为目标，对扇形槽几何参数和衔铁厚度开展多目标优化。结果表明：优化后，运动件减重21.6%，电磁阀开启响应时间减少11.1%，关闭响应时间减少30.0%，减小衔铁运动油膜阻尼的同时提升了电磁阀整体的动态响应特性。

摘要：
针对传统冷却系统与柴油机冷却需求不匹配的问题，进行了冷却系统电控化设计仿真研究。基于Simulink软件设计了电控冷却系统仿真模型，提出了电控冷却控制策略，并开展了变柴油机工况条件下电控冷却控制策略验证仿真。对传统冷却部件进行电控化改造（电控海水泵、电控淡水泵和电子节温器），搭建电控冷却系统试验台架，通过试验分析了电控冷却对柴油机耗油率和热平衡的影响，结果表明：相对于传统冷却系统，电控冷却系统在900 r/min、负荷率30%，1 200 r/min、负荷率60%，1 500 r/min、负荷率90%这3个工况点的耗油率分别降低9.4 g/（kW·h）、6.8 g/（kW·h）和3.9 g/（kW·h），燃油经济性和热量分配得到改善。

摘要：
针对一款1.06 L非道路三阶段排放的卧式柴油机，以非道路四阶段稳态排放循环8个工况为基础，展开油轨压力、喷射正时、预喷—主喷间隔、预喷油量4个参数单因子变化和多因子协同变化对柴油机油耗和排放影响的试验研究。利用参数扫描法进行比油耗和NO_x等排放的多目标优化，使发动机排放达到非道路第四阶段法规的要求。通过分析各喷射参数对油耗和排放的敏感性，获得产品优化提升的指导方案。研究结果表明：喷射正时和轨压对柴油机有效燃油消耗率、NO_x排放及CO排放的影响较大，对碳氢化合物（HC）排放影响较小。预喷—主喷间隔和预喷量对燃烧热效率和CO排放影响较大，对其他排放影响微弱。合理设定轨压和喷射正时的标定组合，可获得最佳的NO_x排放与油耗的折中关系。此外，预喷可以有效降低HC排放。多参数协同优化后的8个工况排放加权结果为：颗粒物（particular matter， PM）排放为0.09 g/（kW·h），HC+NO_x排放为4.17 g/（kW·h），CO排放为1.46 g/（kW·h），实现了产品优化升级并达到了“非四”排放法规的要求。

摘要：
以船用中速柴油机为研究对象，采用计算机仿真和台架试验相结合的方法对喷油正时进行优化。首先基于相应机型的理论参数设计模拟工况，通过模拟结果分析缸内燃烧与污染物排放，得到理论值范围内的最优喷油正时。根据最优值进行台架试验，验证最优的喷油正时参数。模拟结果表明：缸内燃烧过程中心相位会随着喷油正时的提前而前移，但总体的燃烧持续期变化不明显。缸内最高燃烧压力会随喷油提前角加大而增加，在上止点前8°和上止点前9°出现明显增量，喷油提前角继续增大，压力变化不明显。模拟排放数据表明上止点前10°喷油正时工况中，污染物排放性能达到最佳。台架试验结果证明，上止点前10°喷油正时的试验工况中，缸内循环效率和污染物排放性能达到最佳。

摘要：
对一台被动预燃室增压直喷汽油机的燃烧过程进行了三维数值模拟分析，研究了预燃室的不同设计参数如预燃室容积、射流孔数量、射流孔直径、射流孔结构等对当量燃烧时燃烧特性的影响。结果表明，预燃室射流点火优于常规火花塞点火的重要原因是主燃烧室内着火点增多，同时点火后预燃室内产生的高速冲击射流会提升主燃室内的湍流强度，从而加快湍流火焰的传播。在2 000 r/min转速和1.2 MPa平均指示有效压力工况下预燃室发动机的50%燃烧角相对火花塞发动机提前约8.5°。不同结构参数的预燃室模拟分析表明燃烧初期预燃室喷入主燃室射流的动量越大，对主燃室湍流强度的提升效果会越大，燃烧相位也会更优，在上述工况下不同结构预燃室50%燃烧角的差异最高可达约5.8°。变更预燃室结构造成的燃烧相位差异主要体现在燃烧前中期，随着转速和负荷升高，该差异有降低的趋势。

摘要：
为研究掺氢对天然气充量均质压燃（homogeneous charge compression ignition， HCCI）发动机的燃烧及排放特性的影响，基于化学反应动力学软件包CHEMKIN中的零维模型模拟天然气HCCI发动机在掺氢比为0%~40%时的燃烧过程及排放，并对其进行数值分析。结果表明：掺入氢气后缸内温度和放热率先略下降后上升而缸内压力变化不明显，着火时刻随掺氢比增加不断提前，CO和CO₂的生成浓度降低而NO的生成浓度上升。掺入氢气为体系提供大量H，使链分支和链传递反应加快，HO₂和OH生成速度加快，造成着火时刻提前。NO的总生成速率随掺氢比增加而加快。

摘要：
对一台4缸缸内直喷汽油机的进气歧管和活塞进行改造，搭建了聚甲氧基二甲醚（polyoxymethylene dimethyl ethers， PODE）/汽油双燃料火花辅助压燃（spark assisted compression ignition， SACI）发动机试验平台，以PODE和汽油分别作为直喷和进气道燃料，系统地研究了直喷策略、进气温度和点火正时对双燃料发动机燃烧和排放特性的影响规律。结果表明：在转速为1 600 r/min、负荷为0.4 MPa时，不同直喷正时的试验工况下，双燃料SACI燃烧存在3种不同的燃烧模式。随着直喷正时的提前发动机燃烧趋向于均质压燃，但过于靠前的直喷正时会使得发动机起燃变得困难，不完全燃烧比例增加。在稳定燃烧的前提下发动机在接近均质压燃的燃烧模式下可以获得更高的热效率，同时实现极低的NO_x和颗粒物排放。提高进气温度能够显著降低不完全燃烧比例并促进燃料起燃，使得发动机能在更早的直喷正时稳定运行，同时抑制了总碳氢（total hydrogen carbon， THC）和CO排放，但对低温燃烧模式下的NO_x排放影响较小。进气温度80 ℃下的最佳热效率相比40 ℃下提高了11.3%，对应的直喷正时提前了30°。提前点火能够促进燃烧的完全进行从而提高热效率，并有效降低THC和CO排放。在较短的喷油—点火间隔下，点火正时的变化能够改变燃烧进程从而实现对燃烧相位的控制。随着直喷正时的提前，点火正时对燃烧的影响减弱。基于合适的进气温度和点火正时，发动机使用汽油/PODE双燃料可以在接近均质压燃的燃烧模式下实现高效清洁的燃烧。

摘要：
为研究甲醇/柴油双燃料发动机甲醇替代率对燃烧及其循环变动的影响，通过在单缸柴油机上加装进气道甲醇喷射系统，进行了不同甲醇替代率的试验研究。研究表明，随着甲醇替代率增加，缸内着火时刻推迟，放热率双峰现象逐渐消失，放热率峰值、最高燃烧压力和最大压力升高率均增加。甲醇替代率对不同工况下指示热效率的影响不同，低速工况指示热效率随甲醇替代率的增加而降低，高速高负荷工况指示热效率随甲醇替代率的增加而略有增加。不同工况下的排放影响也存在明显差异，随甲醇替代率的增加，低速低负荷工况排放变化较小，而在高速高负荷下排放变化大。甲醇替代率对燃烧循环变动影响表明，低速低负荷循环变动随甲醇替代率增加而明显增加，当替代率增加至28.7%时，峰值压力的循环变动率增加2.5%，峰值压力对应曲轴转角分布也更加分散。

摘要：
以掺混不同体积分数（10%、20%）聚甲氧基二甲醚（polymethoxydimethyl ethers， PODE）的柴油为含氧燃料，采用某军用泵机组柴油机进行发动机台架试验，通过控制进气压力模拟高原地区柴油机进气条件，模拟海拔0~4 000 m时含氧燃料对发动机外特性、燃烧特性和排放性能的影响。结果表明，低海拔下，该柴油机燃用掺混PODE燃料后功率低于燃用0号车用柴油，燃油消耗率升高。随海拔升高，柴油机燃用掺混PODE燃料后功率和燃油消耗率逐渐接近燃用纯柴油。当海拔达到4 000 m时，柴油机燃用掺混20%体积分数的PODE燃料后功率平均增加3.6%，燃油消耗率平均下降1.2%。海拔4 000 m、柴油机2 000 r/min、100%负荷下，燃用掺混PODE燃料后燃烧位移前移，缸压峰值、放热率峰值提高，滞燃期和燃烧持续期缩短。不同海拔下，燃用掺混PODE燃料后CO、HC排放显著降低，NO_x排放有所增加。

摘要：
针对柴油机颗粒捕集器中灰分积累量随柴油机使用时间增长而逐渐增多的问题，在柴油机台架上研究了不同灰载量时的柴油机颗粒捕集器压差特性和主动再生过程中载体内部温度场的变化规律。研究发现：灰分进入载体孔隙后产生深床效应，使压差迅速增加；灰分膜层效应使压差降低，灰分层在通道壁面变厚过程中，压差与炭载量呈线性增加关系；在主动再生过程中，灰分层使载体内部温度的峰值大幅度升高，且温度变化剧烈。灰分堵塞通道末端时，压差再次迅速增加，主动再生过程中载体内部高温区域向前端面移动，温度峰值亦大幅度升高且温度变化剧烈。为使主动再生过程正常触发和降低主动再生过程中载体内部温度，需采用模型标定方式提高炭载量计算精度。

摘要：
基于自行搭建的柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalyst， DOC）+催化型柴油机微粒捕集器（catalytic diesel particulate filter， CDPF）的试验台架，开展了碳化硅（SiC）及堇青石CDPF被动再生平衡点温度试验，并测试了DOC新鲜件及老化件对载体被动再生平衡点温度的影响，对两种材料CDPF进行了低温条件下的被动再生特性试验。试验结果表明：炭载量5 g/L时，SiC CDPF被动再生平衡点温度约为295 ℃，堇青石CDPF约为310 ℃；DOC老化件对SiC CDPF被动再生平衡点温度无明显影响，但会导致其被动再生效率降低；未加装DOC时，SiC CDPF被动再生平衡点温度上升至355 ℃，且会导致载体内部温度轴向及径向上产生较大温差，大大降低其再生效率（仅为5%）；炭载量5 g/L、入口温度325 ℃时，SiC CDPF被动再生效率仅为48.9%，再生速率为2.9 g/h，而堇青石CDPF被动再生效率为75.2%，再生速率为11.5 g/h，后者在该温度附近被动再生特性更优。

摘要：
选取了满足目前国六排放标准的重型柴油机和天然气发动机，在发动机台架上运行冷热态世界统一瞬态循环（world harmonized transient cycle， WHTC），同时测量直径10 nm以上颗粒物数量（particle numbers with diameter above 10 nm， PN10）和直径23 nm以上颗粒物数量（particle numbers with diameter above 23 nm， PN23）。结果表明：该柴油机的PN10比排放比PN23高35.3%~105.4%；而天然气发动机PN10比排放较PN23高84.8%~1 400.0%，PN10和PN23的瞬态排放变化规律基本一致。天然气发动机冷起动时排气温度较低，且混合气加浓导致PN排放非常严重。尤其是对于高热值天然气，冷态WHTC下10 nm~23 nm的PN排放占总PN排放的93.3%，天然气发动机细颗粒物数量排放亟待进行管控。

摘要：
针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题，分别建立发动机一维模型和三维模型，计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法（design of experiment， DOE）分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响，随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升，在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验，结果显示在5 000 r/min转速工况下，样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%，样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升，解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。

摘要：
针对环形多极柱高速电磁阀衔铁设计需要兼顾磁路磁阻、衔铁质量及衔铁运动的阻尼问题，提出了环形极柱电磁阀衔铁不同区域对电磁力贡献大小不同的设想，通过仿真计算结果证实了设想的正确性，并得到了电磁力在衔铁上的分布规律。据此，提出了两种在衔铁上开槽的结构设计。通过对比分析得出，扇形槽方案比梯形槽方案好。然后以电磁阀开启响应时间和关闭响应时间为目标，对扇形槽几何参数和衔铁厚度开展多目标优化。结果表明：优化后，运动件减重21.6%，电磁阀开启响应时间减少11.1%，关闭响应时间减少30.0%，减小衔铁运动油膜阻尼的同时提升了电磁阀整体的动态响应特性。

摘要：
针对传统冷却系统与柴油机冷却需求不匹配的问题，进行了冷却系统电控化设计仿真研究。基于Simulink软件设计了电控冷却系统仿真模型，提出了电控冷却控制策略，并开展了变柴油机工况条件下电控冷却控制策略验证仿真。对传统冷却部件进行电控化改造（电控海水泵、电控淡水泵和电子节温器），搭建电控冷却系统试验台架，通过试验分析了电控冷却对柴油机耗油率和热平衡的影响，结果表明：相对于传统冷却系统，电控冷却系统在900 r/min、负荷率30%，1 200 r/min、负荷率60%，1 500 r/min、负荷率90%这3个工况点的耗油率分别降低9.4 g/（kW·h）、6.8 g/（kW·h）和3.9 g/（kW·h），燃油经济性和热量分配得到改善。

摘要：
针对一款1.06 L非道路三阶段排放的卧式柴油机，以非道路四阶段稳态排放循环8个工况为基础，展开油轨压力、喷射正时、预喷—主喷间隔、预喷油量4个参数单因子变化和多因子协同变化对柴油机油耗和排放影响的试验研究。利用参数扫描法进行比油耗和NO_x等排放的多目标优化，使发动机排放达到非道路第四阶段法规的要求。通过分析各喷射参数对油耗和排放的敏感性，获得产品优化提升的指导方案。研究结果表明：喷射正时和轨压对柴油机有效燃油消耗率、NO_x排放及CO排放的影响较大，对碳氢化合物（HC）排放影响较小。预喷—主喷间隔和预喷量对燃烧热效率和CO排放影响较大，对其他排放影响微弱。合理设定轨压和喷射正时的标定组合，可获得最佳的NO_x排放与油耗的折中关系。此外，预喷可以有效降低HC排放。多参数协同优化后的8个工况排放加权结果为：颗粒物（particular matter， PM）排放为0.09 g/（kW·h），HC+NO_x排放为4.17 g/（kW·h），CO排放为1.46 g/（kW·h），实现了产品优化升级并达到了“非四”排放法规的要求。

摘要：
以船用中速柴油机为研究对象，采用计算机仿真和台架试验相结合的方法对喷油正时进行优化。首先基于相应机型的理论参数设计模拟工况，通过模拟结果分析缸内燃烧与污染物排放，得到理论值范围内的最优喷油正时。根据最优值进行台架试验，验证最优的喷油正时参数。模拟结果表明：缸内燃烧过程中心相位会随着喷油正时的提前而前移，但总体的燃烧持续期变化不明显。缸内最高燃烧压力会随喷油提前角加大而增加，在上止点前8°和上止点前9°出现明显增量，喷油提前角继续增大，压力变化不明显。模拟排放数据表明上止点前10°喷油正时工况中，污染物排放性能达到最佳。台架试验结果证明，上止点前10°喷油正时的试验工况中，缸内循环效率和污染物排放性能达到最佳。

摘要：
对一台被动预燃室增压直喷汽油机的燃烧过程进行了三维数值模拟分析，研究了预燃室的不同设计参数如预燃室容积、射流孔数量、射流孔直径、射流孔结构等对当量燃烧时燃烧特性的影响。结果表明，预燃室射流点火优于常规火花塞点火的重要原因是主燃烧室内着火点增多，同时点火后预燃室内产生的高速冲击射流会提升主燃室内的湍流强度，从而加快湍流火焰的传播。在2 000 r/min转速和1.2 MPa平均指示有效压力工况下预燃室发动机的50%燃烧角相对火花塞发动机提前约8.5°。不同结构参数的预燃室模拟分析表明燃烧初期预燃室喷入主燃室射流的动量越大，对主燃室湍流强度的提升效果会越大，燃烧相位也会更优，在上述工况下不同结构预燃室50%燃烧角的差异最高可达约5.8°。变更预燃室结构造成的燃烧相位差异主要体现在燃烧前中期，随着转速和负荷升高，该差异有降低的趋势。

摘要：
为研究掺氢对天然气充量均质压燃（homogeneous charge compression ignition， HCCI）发动机的燃烧及排放特性的影响，基于化学反应动力学软件包CHEMKIN中的零维模型模拟天然气HCCI发动机在掺氢比为0%~40%时的燃烧过程及排放，并对其进行数值分析。结果表明：掺入氢气后缸内温度和放热率先略下降后上升而缸内压力变化不明显，着火时刻随掺氢比增加不断提前，CO和CO₂的生成浓度降低而NO的生成浓度上升。掺入氢气为体系提供大量H，使链分支和链传递反应加快，HO₂和OH生成速度加快，造成着火时刻提前。NO的总生成速率随掺氢比增加而加快。

摘要：
对一台4缸缸内直喷汽油机的进气歧管和活塞进行改造，搭建了聚甲氧基二甲醚（polyoxymethylene dimethyl ethers， PODE）/汽油双燃料火花辅助压燃（spark assisted compression ignition， SACI）发动机试验平台，以PODE和汽油分别作为直喷和进气道燃料，系统地研究了直喷策略、进气温度和点火正时对双燃料发动机燃烧和排放特性的影响规律。结果表明：在转速为1 600 r/min、负荷为0.4 MPa时，不同直喷正时的试验工况下，双燃料SACI燃烧存在3种不同的燃烧模式。随着直喷正时的提前发动机燃烧趋向于均质压燃，但过于靠前的直喷正时会使得发动机起燃变得困难，不完全燃烧比例增加。在稳定燃烧的前提下发动机在接近均质压燃的燃烧模式下可以获得更高的热效率，同时实现极低的NO_x和颗粒物排放。提高进气温度能够显著降低不完全燃烧比例并促进燃料起燃，使得发动机能在更早的直喷正时稳定运行，同时抑制了总碳氢（total hydrogen carbon， THC）和CO排放，但对低温燃烧模式下的NO_x排放影响较小。进气温度80 ℃下的最佳热效率相比40 ℃下提高了11.3%，对应的直喷正时提前了30°。提前点火能够促进燃烧的完全进行从而提高热效率，并有效降低THC和CO排放。在较短的喷油—点火间隔下，点火正时的变化能够改变燃烧进程从而实现对燃烧相位的控制。随着直喷正时的提前，点火正时对燃烧的影响减弱。基于合适的进气温度和点火正时，发动机使用汽油/PODE双燃料可以在接近均质压燃的燃烧模式下实现高效清洁的燃烧。

摘要：
为研究甲醇/柴油双燃料发动机甲醇替代率对燃烧及其循环变动的影响，通过在单缸柴油机上加装进气道甲醇喷射系统，进行了不同甲醇替代率的试验研究。研究表明，随着甲醇替代率增加，缸内着火时刻推迟，放热率双峰现象逐渐消失，放热率峰值、最高燃烧压力和最大压力升高率均增加。甲醇替代率对不同工况下指示热效率的影响不同，低速工况指示热效率随甲醇替代率的增加而降低，高速高负荷工况指示热效率随甲醇替代率的增加而略有增加。不同工况下的排放影响也存在明显差异，随甲醇替代率的增加，低速低负荷工况排放变化较小，而在高速高负荷下排放变化大。甲醇替代率对燃烧循环变动影响表明，低速低负荷循环变动随甲醇替代率增加而明显增加，当替代率增加至28.7%时，峰值压力的循环变动率增加2.5%，峰值压力对应曲轴转角分布也更加分散。

摘要：
以掺混不同体积分数（10%、20%）聚甲氧基二甲醚（polymethoxydimethyl ethers， PODE）的柴油为含氧燃料，采用某军用泵机组柴油机进行发动机台架试验，通过控制进气压力模拟高原地区柴油机进气条件，模拟海拔0~4 000 m时含氧燃料对发动机外特性、燃烧特性和排放性能的影响。结果表明，低海拔下，该柴油机燃用掺混PODE燃料后功率低于燃用0号车用柴油，燃油消耗率升高。随海拔升高，柴油机燃用掺混PODE燃料后功率和燃油消耗率逐渐接近燃用纯柴油。当海拔达到4 000 m时，柴油机燃用掺混20%体积分数的PODE燃料后功率平均增加3.6%，燃油消耗率平均下降1.2%。海拔4 000 m、柴油机2 000 r/min、100%负荷下，燃用掺混PODE燃料后燃烧位移前移，缸压峰值、放热率峰值提高，滞燃期和燃烧持续期缩短。不同海拔下，燃用掺混PODE燃料后CO、HC排放显著降低，NO_x排放有所增加。

摘要：
针对柴油机颗粒捕集器中灰分积累量随柴油机使用时间增长而逐渐增多的问题，在柴油机台架上研究了不同灰载量时的柴油机颗粒捕集器压差特性和主动再生过程中载体内部温度场的变化规律。研究发现：灰分进入载体孔隙后产生深床效应，使压差迅速增加；灰分膜层效应使压差降低，灰分层在通道壁面变厚过程中，压差与炭载量呈线性增加关系；在主动再生过程中，灰分层使载体内部温度的峰值大幅度升高，且温度变化剧烈。灰分堵塞通道末端时，压差再次迅速增加，主动再生过程中载体内部高温区域向前端面移动，温度峰值亦大幅度升高且温度变化剧烈。为使主动再生过程正常触发和降低主动再生过程中载体内部温度，需采用模型标定方式提高炭载量计算精度。

摘要：
基于自行搭建的柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalyst， DOC）+催化型柴油机微粒捕集器（catalytic diesel particulate filter， CDPF）的试验台架，开展了碳化硅（SiC）及堇青石CDPF被动再生平衡点温度试验，并测试了DOC新鲜件及老化件对载体被动再生平衡点温度的影响，对两种材料CDPF进行了低温条件下的被动再生特性试验。试验结果表明：炭载量5 g/L时，SiC CDPF被动再生平衡点温度约为295 ℃，堇青石CDPF约为310 ℃；DOC老化件对SiC CDPF被动再生平衡点温度无明显影响，但会导致其被动再生效率降低；未加装DOC时，SiC CDPF被动再生平衡点温度上升至355 ℃，且会导致载体内部温度轴向及径向上产生较大温差，大大降低其再生效率（仅为5%）；炭载量5 g/L、入口温度325 ℃时，SiC CDPF被动再生效率仅为48.9%，再生速率为2.9 g/h，而堇青石CDPF被动再生效率为75.2%，再生速率为11.5 g/h，后者在该温度附近被动再生特性更优。

摘要：
选取了满足目前国六排放标准的重型柴油机和天然气发动机，在发动机台架上运行冷热态世界统一瞬态循环（world harmonized transient cycle， WHTC），同时测量直径10 nm以上颗粒物数量（particle numbers with diameter above 10 nm， PN10）和直径23 nm以上颗粒物数量（particle numbers with diameter above 23 nm， PN23）。结果表明：该柴油机的PN10比排放比PN23高35.3%~105.4%；而天然气发动机PN10比排放较PN23高84.8%~1 400.0%，PN10和PN23的瞬态排放变化规律基本一致。天然气发动机冷起动时排气温度较低，且混合气加浓导致PN排放非常严重。尤其是对于高热值天然气，冷态WHTC下10 nm~23 nm的PN排放占总PN排放的93.3%，天然气发动机细颗粒物数量排放亟待进行管控。

摘要：
针对某高速汽油机中低转速工况下动力性能较差的实际问题，分别建立发动机一维模型和三维模型，计算分析导致汽油机在中低转速工况下动力性能差的原因并确定优化参数。在此基础上利用试验设计方法（design of experiment， DOE）分析了多影响因素共同作用对发动机动力性能的影响，随后采用遗传算法对原发动机动力性能进行多目标优化。优化结果显示汽油机在目标转速工况下的转矩和功率都有10%以上的提升，在中低转速工况下的动力性能得到较大提升。最后根据优化结果试制样机并进行台架试验，结果显示在5 000 r/min转速工况下，样机的转矩和功率分别提升29.7%和28.1%，样机相较于原机在中低转速工况下动力性能有较大提升，解决了原发动机在中低转速工况下动力性能较差的实际工程问题。

摘要：
针对环形多极柱高速电磁阀衔铁设计需要兼顾磁路磁阻、衔铁质量及衔铁运动的阻尼问题，提出了环形极柱电磁阀衔铁不同区域对电磁力贡献大小不同的设想，通过仿真计算结果证实了设想的正确性，并得到了电磁力在衔铁上的分布规律。据此，提出了两种在衔铁上开槽的结构设计。通过对比分析得出，扇形槽方案比梯形槽方案好。然后以电磁阀开启响应时间和关闭响应时间为目标，对扇形槽几何参数和衔铁厚度开展多目标优化。结果表明：优化后，运动件减重21.6%，电磁阀开启响应时间减少11.1%，关闭响应时间减少30.0%，减小衔铁运动油膜阻尼的同时提升了电磁阀整体的动态响应特性。

摘要：
针对传统冷却系统与柴油机冷却需求不匹配的问题，进行了冷却系统电控化设计仿真研究。基于Simulink软件设计了电控冷却系统仿真模型，提出了电控冷却控制策略，并开展了变柴油机工况条件下电控冷却控制策略验证仿真。对传统冷却部件进行电控化改造（电控海水泵、电控淡水泵和电子节温器），搭建电控冷却系统试验台架，通过试验分析了电控冷却对柴油机耗油率和热平衡的影响，结果表明：相对于传统冷却系统，电控冷却系统在900 r/min、负荷率30%，1 200 r/min、负荷率60%，1 500 r/min、负荷率90%这3个工况点的耗油率分别降低9.4 g/（kW·h）、6.8 g/（kW·h）和3.9 g/（kW·h），燃油经济性和热量分配得到改善。