天然气和汽油是市场已有的两种常用燃料。为了发挥两种燃料的优势，本文在一台火花点火天然气重型单缸发动机上加装汽油进气道喷射，围绕中、小两负荷和稀、浓、理论当量比三个空燃比，研究了不同比例天然气和汽油的燃烧排放特性。试验过程中以纯天然气工况为基准，通过当量比和汽油比例（按热值）确定各试验工况所需的天然气和汽油量。试验结果表明：相比纯天然气，提高汽油比例能明显加速燃烧和加快火焰传播，缩短燃烧持续期， 通过优化燃烧相位，可提高指示热效率。但提高汽油比例对 NOx、THC 和 CO 的排放无明显改善作用，而且会增加 CO2排放；同时，较高的汽油比例也易引起发动机爆震。综合节能和减排，小负荷时主要燃用汽油，大负荷时燃用天 然气。

本文基于某柴油发动机缸盖罩，首先计算分析了其模态频率及振型；其次以试验测得的缸盖罩连接螺栓激励为边界条件，通过有限元软件计算分析了其振动响应，进而采用间接边界元方法计算了其辐射噪声，比较仿真计算结果与测试结果发现中高频区域缸盖罩的透射噪声贡献较大，不可忽略。因此，本文基于声学有限元方法，分别建 立了缸盖罩入射侧与辐射侧的声学有限元网格，基于 AML（Automatic Matched Layer）方法分析计算了缸盖罩的隔 声量，研究发现 10Hz-2500Hz 频率范围内，缸盖罩隔声量存在波谷，并且波谷对应的频率范围与缸盖罩模态频率相 吻合，为后续优化提供了依据及方向，本文计算比较了不同材料（铸铝和塑料）缸盖罩隔声性能的差别。

利用水平矩形通道作为流动通道，模拟发动机鼻梁区通道处对流换热及沸腾换热的传热特性试验。设计搭建沸腾换热试验台，设计考虑试验段入口介质的温度、压力、流速。整个试验台是一个闭式循环系统，主要由试验段、介质循环回路系统、温度控制系统、压力控制系统以及数据采集系统等部分组成。流动沸腾传热试验结果显示：沸腾的出现与否与通道内冷却介质的流动状况息息相关，具体表现为冷却液温度越高，压力越低，沸腾消失所需要的流速越高；增大冷却液流速对充分发展沸腾下的传热特性影响很小，但增大冷却液温度和减小冷却液压力可以有效强化沸腾传热强度；增大冷却液压力对对流换热几乎没有影响，但提高冷却液流速和温度可以有效强化壁面对流换热。有效控制冷却液的压力、温度和流速既可以强化换热强度，又可以抑制沸腾的过度发展。

针对某柴油机活塞顶和裙部结合面上出现的微动磨损现象，建立了活塞的有限元模型，根据 Archard 模型和 SWT 参数，通过计算接触面上的应力以及相对滑移分布，求得了接触面上微动磨损参数和微动疲劳参数 SWT 值，与试验结果相符，并基于微动疲劳参数 SWT 值，对裙部型线进行了三次曲线优化设计，得到 了较优的设计作为原型面的改进方案。

通过试验研究了发动机负荷、乙醇预混比例以及柴油喷油正时对乙醇/柴油双燃料发动机循环波动的影响。试验在一台单缸柴油机上进行，在进气道喷射乙醇，缸内直喷柴油。每个工况采集 150 组连续缸压，进而得到发动机着火时刻（CA5）、燃烧相位（CA50）、 循环累计放热量（Qf）以及平均指示压力（IMEP）的循环波动。结果表明 CA5 和CA50 循环波动在试验工况下均保持在较低的水平，而不同负荷下 IMEP 循环波动率则随着乙醇预混比例增大而逐渐增大，并且随着负荷增大而降低。在不同负荷下，IMEP 和 Qf循环波动率均随着预混比例增大而逐渐增大，并且二者趋势和量级较为接近，表明 IMEP 循环波动主要是由 Qf循 环波动导致的。柴油喷油正时推迟，乙醇/柴油双燃料发动机循环波动增大。主要是由于柴油喷油推迟，缸内燃烧温度明显降低。

对某 1.8T 汽油机油底壳进行了自由模态及约束模态的计算，采用湿模态法对约束状态下不同储油量的 油底壳进行了流固耦合模态分析。同时，对每一个仿真模型进行了试验验证，结果表明模态频率和振型与仿真值吻合得较好，明确了流固耦合模型的准确性。模态分析结果表明，无油和有油情况下同一阶模态的振型区别明显，随着储油量的增加，少数振型呈现低阶、低频的趋势，但总体而言无明确的规律。其次，由于影响流体附加质量的因素较多，对于同一阶的模态，储油量的增加并不使其对应的频率单调减小，而是出现了先减小后增大的趋势。另外，利用最小二乘法拟合了不同储油量油底壳的瑞利阻尼比例系数，结果表明润滑油量对于约束阻尼结构的油底壳阻尼影响较小

涡轮增压器转子系统作为增压器的主要零件，对增压器的性能和可靠性起着至关重要的作用。以某 型增压器转子为例，建立增压器转子系统实体模型，建立有限元模型，并应用 abaqus 软件，分析其模态，通过数值仿真得到该系统的固有频率与固有振型；在模态分析的基础上分析转子系统的谐响应特性，得到其在工作状态下的位移频率响应曲线；同时在模态分析的基础上通过瞬态模态分析法，计算了结构在时域上突加气体载荷下的动态响应，并结合静力学分析进行了对比研究。通过上述分析能够预知转子结构设计的薄弱环 节，为机械增压器降噪与结构改进提供理论依据。

炼焦副产物焦炉气富含氢气与甲烷，是一种清洁的车用代用燃料，在实际应用中，爆震已成为制约其发展的 重要障碍。本文利用 GT-POWER 软件，耦合焦炉气化学反应机理与自燃子模型，建立焦炉气发动机爆震模型，并 据此研究焦炉气发动机的爆震特性。首先，利用敏感性分析法与粒子群优化算法，搭建并优化得到焦炉气化学反应 机理，利用 CHEMKIN代码建立基于爆震积分法的自燃子模型，并利用 GT-POWER软件 USER MODEL功能建立 一维的焦炉气发动机爆震模型。然后，开展焦炉气发动机爆震试验，使用滤波法和数值分析方法提取爆震特征，并 根据台架试验结果对爆震模型进行验证。最后，根据焦炉气发动机爆震模型对压缩比与点火提前角进行参数研究。 研究结果显示，基于化学反应机理的焦炉气发动机爆震模型能够准确地预测爆震的发生，为焦炉气发动机的进一步 研究奠定了基础。

基于模拟尾气SCR催化剂快速老化试验系统开展柴油机钒基SCR催化剂快速磷中毒试验，并将所得到的样品与实车老化样品以及新鲜样品进行SCR反应活性测试以及XPS表征测试对比，分析磷中毒对催化剂的影响及途径。结果表明磷中 毒后催化剂NO转化率总体下降，原因是磷中毒可提高无活性V4+比例进而减少有效活性位数量，导致催化剂活性降低。

本文对一台分别以纯柴油（D100）、纯柴油掺混体积比 30%汽油（D70G30）、纯柴油掺混体积比 30%正丁 醇（D70B30）和纯柴油掺混体积比 15%汽油 15%正丁醇（D70G15B15）为燃料的高压共轨柴油机进行了不同 EGR 率 （0%，20%，30%和 40%）工况下颗粒排放特性的试验研究。结果表明：在中小 EGR (≤20%)工况下，柴油掺混汽油或 正丁醇，总颗粒物数浓度增大，但是碳烟排放和几何平均粒径减小。随着 EGR 率的增大，D100 和 D70G15B15 颗粒物 质量浓度逐渐增大， D70G30 和 D70B30 颗粒物质量浓度先减小后增大。在中小 EGR 率(≤20%)时，D100、D70B30、 D70G15B15和D70G30颗粒物质量浓度依次升高。大EGR率(30%和40%)时， D70B30 、D70G15B15 、D70G30和 D100 颗粒物质量浓度依次升高。