为了有效控制 DPF 的主动再生，对发动机排气温度进行热管理是必要的。[1]本研究搭建了发动机的试验 台，通过控制节气门开度、改变后喷油量等措施探究不同因素对排气温度的影响。通过分析稳态实验数据得出， 减小节气门开度可有效提高排气温度，特别是节气门开度为 20%时相对于全开度，DOC 前的温度可提高约 80℃。 此外，随着后喷油量的增加，排气温度的提升相对有限，且后喷油量越多，排放恶化越严重。本实验旨在寻求一 个合适的节气门开度及后喷燃油量，以期得到较高的排气温度和较低的排放。

随着我国柴油机污染物排放标准对氮氧化物排放和NH3泄露要求越来越严苛，研究Urea-SCR载体前端气体速度均匀性和NH3分布均匀性具有十分重要的现实意义。为研究SCR载体前端气体速度和NH3分布，提出一种能够准确评估速度均匀性和NH3分布均匀性的方法。将该方法写入Star-CCM＋报告管理器仿真计算均匀性指数，并进行SCR单点转化效率试验以验证该方法的准确性。通过将仿真计算的均匀性指数与试验测得的转化效率进行对比，结果表明：该方法能够准确评价SCR载体前端气体速度和NH3分布均匀性，为柴油机Urea-SCR载体前端气体速度和NH3分布研究提供参考。最后，采用上述均匀性评价方法对SCR载体前端速度均匀性的影响因素进行仿真研究，结果表明：排气流量越小、温度越低，SCR载体前端速度均匀性越好。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为高效环保的电池，其双极板的结构可直接燃料电池的性能。作者在传统梯形挡块流场的基础上，提出一种改进的三分区挡块流场，采用数值仿真的方法，建立了三维多相质子交换膜燃料电池模型并考虑Forchheimer惯性效应，对比研究了改进的三分区挡块流场与传统平行流场、传统梯形挡块流场的传质特性和燃料电池性能。研究发现，改进的三分区挡块流场和传统梯形挡块流场一样可以挡块附近流体过块速度，有利于增强惯性效应，增强传质。此外，改进三分区挡块流场进一步优化了传统梯形挡块流场不同区域的挡块高度，增强了多孔电极中的除水能力，增强了PEMFC的电池性能。改进三分区挡块流场与传统平行流场相比，其净功率的提升最大可达5.16%，研究结果为PEMFC双极板结构的研究提供参考。

国家发布《节能与新能源汽车路线图2.0》，大力鼓励发展节能车。由于纯电动车受到动力电池价格高昂、车辆续航里程短等问题的限值，无法得到有效推广。而增程式电动汽车作为纯电动汽车的平稳过渡车型得到了发展。本文搭建了增程式混动汽车模型，设定了纯电动模式、增程模式和能量回收模式的控制策略，通过测试仿真模型，验证了整车模型动力性、经济性和控制策略的有效性。

润滑系统直接影响着柴油机的起动性能和起动时发生的磨损情况，通常情况下柴油机低温乏油起动会发生较为严重的磨损现象。本文利用GT-SUITE软件建立了带有燃烧模型的某V6柴油机一维润滑系统瞬态模型，并通过台架试验数据对仿真模型进行了标定和校核。该模型包含了燃烧和润滑两个模块，研究了-20℃低温起动条件下，1-5s五个不同起动时间内机油填充的过程，同时分析了当转速达到稳态时关键摩擦副的润滑一致性问题。结果表明，3s以上的起动时间能够保证该型柴油机在-20℃低温下可靠起动。同时当转速达到稳定时该款柴油机的同类轴承入口压力一致性误差均小于1bar，润滑一致性良好，表明该款柴油机润滑系统满足设计要求。

基于流动式定容燃烧试验装置以及CONVERGE三维仿真平台，研究了冷起动工况下喷射压力对柴油自由射流的喷雾宏观特性及着火过程的影响。结果表明：在冷起动工况条件下，随着喷射压力的增大，喷雾液相贯穿距几乎不变，气相喷雾贯穿距增大，气/液相喷雾锥角增大，而在低喷射压力（20MPa）下有较大的液相贯穿距；不同喷射压力条件下，喷雾内的局部温度以及局部当量比分布规律相似；随着喷射压力的增加，着火滞燃期呈现先减小后增大的变化趋势，这是由于随着喷射压力的增大，喷雾头部的低温高当量比区域面积增大，促进了低温反应的进行，从而缩短滞燃期；另一方面，较高的喷射压力使得喷雾流速增大，抑制了喷雾低温核心区域CH2O和热量的累积，进而恶化了低温反应阶段向高温反应阶段的过渡，从而导致滞燃期增大。

针对超声场激励对异辛烷燃烧过程的影响特性，分析了宏观与微观层面的超声波调控作用机理。利用发动机台架试验对原机三维燃烧数值模拟模型进行验证，基于燃烧室内物理嵌入动网格声源面方法，实现将20 kHz振幅为300μm超声波成功馈入燃烧场。将有、无超声馈入燃烧室的工作缸压差值作为超声辐射压力扰动，利用CHEMKIN研究了超声场激励对异辛烷的着火延迟期、中间反应组分及敏感性的影响特性。通过对比分析超声馈入方案S1~S3及无超声馈入方案S0，结果表明：S1~S3方案均使燃烧相位得以提前，S2和S3中C3H6、IC4H8和C2H4的峰值摩尔分数分别提升42％、24％、27％和22％、9.6％、5.3％，且两者异辛烷燃尽时间均提前0.18s。当量比为1且初始温度分别为1300K和1700K时，着火延迟期分别缩短6.4％和31.8％，且均促进了OH自由基的大量生成。通过合理设计超声参数及声场馈入策略，能对异辛烷燃烧特性产生显著调控作用。

本文以某1.5L混动专用增压直喷汽油机为研究对象，通过试验分析了低压EGR系统对比油耗以及燃烧的影响。采用催化器后取气的低压EGR方案可以在低油耗区域做到28%的EGR率，燃烧稳定性是限制EGR率进一步提升的原因。随着负荷的提升最大EGR率呈逐渐降低的趋势，负荷越高EGR降油耗的效果越明显。另外，AI50的提前量基本保持不变，同时燃烧持续期的延长量逐渐降低，在高负荷时EGR率对燃烧持续期影响小。

针对环形多极柱高速电磁阀衔铁设计需要兼顾磁路磁阻、衔铁质量以及衔铁运动的阻尼问题，本文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，并得到了电磁力在衔铁的分布规律。据此，提出了两种在衔铁开槽的结构设计。通过对比分析，得出扇形槽较梯形槽方案好，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。

针对柴油机不同工况之间特征的非线性变换及其分布的差异，提出了一种自适应工况的柴油机排气阀漏气故障诊断的新方法。首先，通过分析相邻缸声发射信号的干扰，提取整周期信号中指定曲柄转角区间内的声发射信号，并将信号作为一维卷积神经网络的输入以提取特征。然后，基于域自适应算法减少源域（一种工况）和目标域（另一种工况）的特征分布差异，Adam优化算法用于微调模型参数。最后，利用柴油机故障模拟实验的数据集对该方法的诊断性能进行了评估。结果表明，该方法提高了故障诊断的准确性，在进行跨工况故障诊断时平均准确率可以达到99.39%以上，其泛化性能优于传统方法。