基于重型底盘测功机，采用 C-WTVC 循环，对比研究了满足国 V排放标准的柴油公交车分别燃用京VI柴油和 B5 生物柴油在不同行驶工况下的非常规气体排放特性。 结果表明：国 V 样车在燃用 B5 生物柴油后的非常规气体排放均降低。 相比京VI柴油在采用 B5 生物柴油后，NH3排放最平均降低 37.84%, 其中高速工况下降低最明显，降低 45.98% ;SO2 排放量平均降低 4.52%, 但在高速工况下排放量有所升高，升高 13.52 % ; HCHO排放量平均降低 17.24%,其中在怠速工况下排放量降低最明显，降低 19.95% ;C7H8排放量平均降低 22.57 % , 其中在中速 工况下排放量降低最明显，降低 24.15%。国V城市公交车适合推广使用 B5 生物柴油。

通过转矩结构，更加清晰地研究了整车转矩需求模块、发动机保护模块、怠速转矩模块、起动转矩和转矩油量转化模块，通过海拔的修正、低怠速等修正并基于 MATLAB/Simulink 软件平台搭建了仿真模型，以起动和怠速工况例，对提出的控制策略进行了仿真验证。 仿真结果表明，整个起动到怠速过程大约耗时在2~3 s之间，进入怠速后，发动机需求转矩变化平稳，完全符合控制策略的要求。

流体在临界状态下其热物性和输运特性对压力和温度非常敏感，通常数值求解中的理想状态方程已不再适用，而是要借助真实流体状态方程。 本文在构建的超临界射流模型下，对立方型状态方程的求解精度进行分析，从而寻求不同工况下模型对状态方程的选择。 结果表明：在当前模型下，当压力略高于临界压力时，不论是跨临界还是超临界射流，选择 PR方程的求精精度略高；然而，对于较高的超临界压力条件下，PR和SRK方程的求解精度基本一致。

船舶能效设计指数法案(EEDI)的公布，使得余热系统的研究更有意义。 本文以 20 MW 功率柴油机为研究对象，针对100%和 85%工况分别建立了五种余热利用系统方案，针对75% 、50%和 35%工况建立双压余热锅炉加 动力涡轮的余热利用方案，对各自工况下的每一种方案进行热平衡计算和拥平衡计算，得到了各主要设备的拥掀和㶲损失，用矩阵模式热经济学理论计算了各设备的㶲成本和单位热经济学成本。 最后采用遗传优化算法对双压余热锅炉加动力涡轮的余热利用方案进行了优化计算，系统收益成本比优化后均提升了 10%~20%左右，且系统的收益成本比随着工况的下降而降低。

本文基于由一台单缸柴油机改造而成的火花点火(SI)发动机，在不同进气成分（空气、氩／氧混合气）、不同压缩比、不同转速下，研究了氩气氛围对氢燃料发动机燃烧特性的影响。 结果表明：氩气氛围下，氢燃料发动机缸内峰值压力、峰值放热率和峰值压力升高率增大；同时，与空气氛围相比，指示热效率可增加 6. 8%, 相对提高23.8%，工况最大效率点火相位推迟；氩气氛围下，燃烧持续期由空气氛围下CA10-90为22.5°CA, 大幅减少为°氩气工况的 CA10 - 90 为 8°CA，反映其燃烧放热速度大幅提高。

明确柴油机进排气氧浓度是优化燃烧、控制原始排放和优化后处理的重要依据，为此本文建立了面向控制的柴油机进排气氧浓度的动态模型，用于实时观测柴油机进排气氧浓度。 利用一台经过精确标定的配有高压EGR回路的涡轮增压柴油机GT模型，验证了本文建立的模型对进排气氧浓度的实时估算效果。 为了验证该模型用于控制策略开发的有效性，建立了基于模型的柴油机进气氧浓度控制策略，并利用GT- Simulink平台进行了仿真验证。 结果表明，本文提出的柴油机进排气氧浓度模型在发动机稳态和瞬态工况下对进排气氧浓度均有很好的观测效果，在此基础上设计的控制策略可以在没有氧传感器的条件下实现柴油机进气氧浓度的精确控制。

四气门汽油机在双进气门升程一样的清况下缸内涡流较小，但研究发现适当增加缸内涡流有助于火核的形成，同时可促进火焰前锋面的发展。 为探究不同涡流强度对发动机流动以及燃烧的影响，设置非对称气门升程产生涡流，利用三维仿真进行模拟计算，结果表明：采用非对称气门升程可以明显提高缸内涡流比以及涡流比，且涡流破碎比较缓慢使得进气门关闭后湍动能降低速度比较慢。 而且适当增大涡流强度可以促进前期火焰传播速度以及混合气自燃。

在船用低速机中，直流扫气过程发挥着重要的作用，一方面将缸内废气排出气缸并为下一循环提供充足的新鲜气体，另 一方面也产生涡流运动加强燃油与空气混合，从而改善燃烧效率。 本研究以6EX340EF二冲程柴油机为基础机型，自主设计并搭建了二冲程船用柴油机扫气流动试验台，并初步开展了缸内稳态扫气流动的实验研究。 试验表明：该扫气流动试验台能够准确地反映出扫气涡流的形态及演变规律；通过不同扫气口开度试验发现，扫气口开度对流量系数有一定影响，但当开度增大到一定程度时，流量系数保持不变；通过不同扫气压差试验表明，扫气压差对流量系数及涡流强度影响均不大，这主要是缸内充分发展湍流所决定的。

针对某型车用柴油机气门间隙调整片存在的可靠性问题，开展气门间隙调整片的故障树分析，研究气门间隙调整片的失效机理，建立基于发动机耐久性考核试验剖面的气门间隙调整片可靠性模型，并对气门间隙调整片的既有可靠性进行评价。 在此基础上，从结构、材料和工艺等方面研究气门间隙调整片的可靠性增长措施，运用可靠性模型对可靠性增长效果进行评价，并进行试验验证。 研究表明，气门间隙调整片的故障模式为接触疲劳破坏，通过采取优化结构和工艺参数、更换材料等可靠性增长措施，气门间隙调整片的可靠性能够得到显著提高。

针对高温高压条件下背景混合气着火过程中机油液滴的爆炸过程，开展了实验研究并归纳得出了其详细机理。 在不同环境条件下，分析了液滴爆炸剧烈程度、爆炸时刻和爆炸产物随压力的变化。 对比了高／低环境压力条件下，液滴爆炸前期体积变化的不同表现。 通过对比纯氧气压缩、点火无爆震和点火有爆震三种条件下的机油液滴行为，分析得出液滴爆炸的主要原因：燃烧室内压力波与液滴的相互作用，并解释了“超级爆震”条件下碳烟排放恶化的具体原因。