提出了一种新型的固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机顶层联合循环结构，基于 Matlab/Simulink软件建立了仿真模型，并与实验结果对比，验证了模型的正确性，最后分析了燃料利用率、燃料进气压力对系统性能的影响。研究结果表明，选择合适的燃料利用率可以明显地提高系统的输出性能，而燃料进气压力对系统性能的影响较小，在额定工况下，系统效率在SOFC工作电流为310A时出现峰值，最大效率为53.32%。

提出两种新型固体氧化物燃料电池与微型燃气轮机顶层联合循环发电系统结构，基于模块化建模方法建立了SOFC-MGT顶层联合循环的仿真模型，并将两者系统的性能进行对比分析。结果表明，SOFC-MGT顶层循环1的电堆输出电压要高于顶层循环2，最大可高出5.1%；顶层循环系统2的系统输出功率要高于顶层循环系统1，最大可高出7.8%。

PN排放是GDI发动机的主要挑战之一， 500bar喷油系统具有大幅降低PN排放的潜力。定容弹喷雾试验结果表明，与350bar喷油器相比，500bar喷油器在常温常压与高温常压环境下，均表现出更明显的喷雾收缩。为了更精确地研究喷雾油束坍塌过程及机理，开展了耦合喷雾仿真研究方法，实现了耦合喷油器内部流动和外部喷雾的联合仿真。结果表明，长喷油脉宽下，500bar喷油器高速射流引起更大的油束内侧压降，且液滴更容易形成包围区，导致喷雾发生明显收缩。对发动机进行了缸内耦合喷雾仿真，结果发现，在高速大负荷下，强滚流使得500bar喷油系统喷雾收缩加剧，混合气均匀程度下降，缸壁湿壁量相比350bar系统明显增加，喷雾坍塌引起的混合变差和湿壁严重是导致500bar喷油系统在高速大负荷下PN排放高于350bar喷油系统的主要原因，为后续系统优化提供了重要基础支撑。

本文采用数值模拟的方法，探究了喷水技术对氢-氩氧发动机运行工况拓展与爆震抑制、燃烧特性的影响。首先建立了氢-氩氧发动机的一维热力学模型和三维数值模型，并进行了模型的验证。进而探究缸内喷水技术对氢-氩氧发动机性能的影响，在0.085MPa进气压力的条件下，探究了缸内喷水正时对氢-氩氧发动机爆震抑制以及燃烧特性的影响。结果显示570°CA至600°CA为抑制爆震的最佳喷水正时区间，570°CA喷水时液滴在缸内的雾化效果最优，对发动机爆震的抑制效果最佳，爆震强度KI的数值较未喷水工况下降了29.73%；IMEP较未喷水工况提升了14.45%。综上所述，570°CA为最佳喷水正时。最后，在570°CA时刻喷水的基础上，继续深入研究了缸内喷水量对氢-氩氧发动机爆震抑制以及燃烧特性的影响。当喷水量提高至24mg，此时的爆震强度KI已降至0.0170MPa，继续增加喷水量，其数值已无明显变化；随着喷水量的提高，IMEP的数值先增大后减小，喷水量为25mg取得最大值为0.6357MPa，较未喷水工况提高了19.25%。证明了缸内喷水可以在有效抑制氢-氩氧发动机爆震现象的同时，提高发动机的动力性能。

相位传感器是发动机正时系统的关键零部件，是保证发动机顺利起动和稳定运行的主要部件，其安装间隙和滤波参数直接决定着发动机的同步时间，影响着发动机的起动和运行。通过试验研究相位传感器不同安装间隙和滤波参数对发动机同步时间的影响，试验结果表明，过大或者过小的间隙都不利于发动机起动，滤波参数等级过大或者过小也不利于发动机的同步，传感器安装间隙1mm，滤波等级2级时，发动机同步时间最短，起动最快。

本文以某重型柴油机为例，通过优化控制策略使智能热管理系统零部件协同工作来达到发动机温度的最佳控制，降低热管理系统的附件功耗，从而改善发动机油耗。并通过仿真、台架及整车试验，验证了该算法改善油耗的效果。仿真结果表明，通过集成智能热管理系统能有效控制水温油温在更加合理范围内以及减小水温油温波动；试验结果表明，在发动机低速小负荷区域的油耗改善尤为明显，在万有特性试验工况下润滑系统油耗改善达到4.4%，在整车试验工况下冷却系统平均油耗改善达到1.25%。

柴油机配气正时偏差会导致废气残余在气缸中，对喷雾着火特性产生影响；而残余废气对喷雾着火特性的影响因素众多，并且影响机理极其复杂。通过三维仿真及零维化学反应动力学分析，解耦O2质量分数和废气成分对柴油喷雾着火特性的影响，探究残余废气对柴油喷雾着火特性的影响机理。结果表明，废气会延长高温着火延迟，而缩短低温着火延迟；O2质量分数降低后会推迟高温反应，而对低温反应产生的影响较小；废气成分中的NO会显著地降低柴油着火延迟，而 CO 和 HC 对柴油着火延迟影响不明显；NO 在燃料反应初期参与反应并放热，导致低温反应阶段温度明显升高，从而缩短着火延迟。

摘 要: 集成式的柴油机选择性催化还原颗粒捕集技术（SDPF）可以在低温低负荷下提高NOx的催化转化效率[1]，通过搭载2.0CTI柴油机后处理单体测试台架，对给定四种技术方案的SDPF进行测试。研究不同温度下累碳量对NOx转化效率的影响，结果表明：累碳量对NOx转化效率影响较小，最大约13%；温度对NOx转化效率影响极大，最大达到50%；研究给定四种技术方案SDPF主动再生的安全性，结果表明：对于SDPF主动再生安全性，SDPF入口温度为580℃，累碳量为6g/L的状态下,给定四种技术方案的SDPF载体开裂风险极低。

发动机曲轴箱通风系统是将气缸窜入曲轴箱的高压混合气体通过油气分离模块、呼吸器通风管管、PCV阀、进气歧管等引入燃烧室，不仅平衡了曲轴箱压力，而且减缓机油老化变质，同时防止油气外泄造成大气污染。在低温环境，裸露在外的通风管路内的水汽极易冷凝结冰，造成管路堵塞，导致曲轴箱通风系统失效、发动机油封漏油，甚至造成发动机损坏。通过冬季试验，分析曲轴箱通风系统结冰的原因，制定改进方案，并通过试验验证其效果。在兼顾成本和功能的前提下，解决呼吸器通风管管路结冰问题。

对喷雾微观雾化过程的研究，是提高燃油雾化质量，实现内燃机节能减排的有效途径。为适应缸内高喷油压力，基于多相格子玻尔兹曼通量求解器(MLBFS)，修正压力源项，搭建了柴油喷雾介观模型。随后分析了各燃油-空气密度比下喷雾贯穿距、喷雾面积和喷雾外廓弧长的时间演化，量化的结果能够反映喷雾宏观和微观特征，预测贯穿距的指数发展趋势，阐述空气阻力作用原理，解释涡团的形成和脱落，为改善燃油雾化质量提供了发展方向。