为实现特种装备燃料“单一化“，多国提出战时地面武器装备也使用煤油。 在某汽油机上燃用煤油，发现机油稀释现象严重。 因此本文基于汽油和煤油两种不同燃料进行液滴撞壁的动力学特性对比研究。 本文搭建了液滴撞击加热壁面实验平台，记录并分析了液滴在不同壁温下撞击加热壁面后的动力学过程。 发现煤油饱和温度比汽油高，所以煤油液滴达到各个沸腾阶段所需的壁面温度都要比汽油液滴高很多。 煤油液滴的膜态蒸发周期比汽油液滴长，同样情况下，煤油更容易导致机油稀释。 煤油的表面张力系数大于汽油，形成的次级液滴尺寸大于汽油。

基于四气门压燃式发动机，通过利用切向和螺旋气道不同的引流特性开发了 EGR 分层控制系统，采取单气道引入废气的方式实现了缸内两种不同的 EGR分层形式，研究了 EGR分层对压燃式发动机缸内燃烧及污染物生成的影响。 应用 FIRE 仿真软件进行了 EGR 分层效果的模拟计算，同时在光学发动机中利用平面激光诱导荧光(PLIF)技术研究了不同 EGR引入方式下压缩上止点前的 EGR 分层效果。 应用高速摄影法采集了两种 EGR 分层形式下的火焰图像并利用双色法获得缸内温度场与代表碳烟浓度的 KL 因子，结合 CFD 计算结果分析了不同EGR分层形式对燃烧特性的影响。 研究结果表明，由螺旋和切向气道引入的废气分别在压缩冲程末期形成了中间浓四周稀和中间稀四周浓两种分层形式。 与均质 EGR 相比，切向 EGR分层方式在燃烧初期产生较高的温度导致 NOx不降反增。 螺旋 EGR分层方式的初期燃烧温度较低抑制了 NOx的生成，而燃烧中后期在富氧氛围中进行，促进了碳烟的后期氧化，实现了 NOx 和 Soot 的同时降低。

本文对柴油、碳酸二甲酣(DMC)和正丁醇三种燃料液滴撞击具有不同温度铝合金表面后的发展过程进行了可视化试验研究。 结果表明：随金属表面温度的提高，撞壁燃料液滴与金属间的换热方式随壁面温度的提升依次表现出以自然对流、核态沸腾、过渡沸腾和稳定膜态沸腾为主。 同时，随金属表面温度的提高，撞壁液滴的瞬间铺展因数先增加而后减小，反弹因数随壁面温度的提高而逐渐增加。 当温度超过膜态沸腾的临界温度后，壁面与燃料液滴间的润湿性关系由超亲油性转变为超疏油性。

为了研究柴油含氧化钳纳米粒子燃油在缸内温度下的膨胀和微爆特性，利用挂满式单液滴蒸发试验装置研 究了含0.05 ,0.25 wt. %纳米粒子纳米流体燃油在环挠温度873K和1bar压力下的膨胀和徽爆特性． 试验研究结果显示，柴油，DCe-0.05和DCe-0. 25(DCe-'xx‘代表xx%氧化钳纳米粒子按照质量百分比添加到柴油中〉均经历了三阶段蒸发过程：瞬态加热阶段、微爆蒸发阶段和平衡蒸发阶段，其中徽爆蒸发阶段又可以划分为两个子阶段：强烈微爆阶段和弱徽爆阶段。DCe-0.05和DCe-0. 25在873 K下的徽爆机理表现为9个子过程2液滴进入高温环境、第一类气泡形成、异构成核位点形成、第二类气泡形成、气泡聚合、液稍微爆、平衡蒸发、纳米粒子向液滴表面聚集和多孔球壳的形成， DCe-0.05和DCe-0. 25在蒸发过程中出现了两类不同的气泡、二次较大的膨胀和徽爆．首次提出了膨胀强度和徽爆强度两个参数用于定量研究液滴膨胀和徽爆过程。 纳米粒子浓度越高，柴油的膨胀强度和微爆强度越大。

激光诱导荧光（LIF）技术广泛应用于碳烟火焰中多环芳香短（PAHs）浓度的在线测量，但目前仍缺少高温下PAHs荧光光谱数据以及对PAHs混合物荧光光谱叠加规律的研究。为解决这一问题，本文在一光学容器中对火焰中含量较高的四种PAHs，茶、菲、克和荧蒽的激光诱导荧光光谱随温度和浓度的变化规律，及其混合物光谱的叠加规律进行了系统的实验研究。实验结果表明，PAHs荧光光谱随温度的升高发生红移，积分荧光强度随温度的升高显著降低，PAHs积分荧光强度随浓度的增大近似线性增大，PAHs混合物的荧光光谱是由其中的组分按照摩尔分数比例线性叠加而成。

以PPC和RCCI为代表的内燃机新型燃烧方式，通过组织混合气浓度分层或燃料活性分层，可以实现全负荷工况下的高效清洁燃烧，但是，这些新型燃烧方式实现全负荷高效清洁燃烧机理尚不清晰。本文在一台轻型光学发动机上对比了PPC和RCCI两种燃烧模式的着火及发展过程，并分别探究了不同喷射策略对于燃烧方式的影响。 研究发现，对于 PPC燃烧模式，混合气浓度分层越小，燃烧过程中自燃占比越高z混合气浓度分层越大，燃烧过 程中火焰传播占比越高。对于RCCI燃烧模式，缸内直喷商活性燃料比例较高时，燃烧是从高活性区到低活性区分阶段顺序自燃；缸内直喷高活性燃料比例校低时，燃烧是火焰传播与自燃共同主导的过程。从而阐明了PPC和 RCCI相较于HCCI能够实现更高负荷高效清洁燃烧的本质是，燃烧发展历程从单纯的多点自燃燃烧转变为了火焰传播与自燃共存。

本文通过一台2.0 L四缸直喷火花点火汽油发动机，研究了发动机控制参数（点火提前角）和汽油组分（烯经类和含氧组分、芳烃类）对发动机小、中、大三种负荷工况下排气温度的协同影响。 结果表明：对于不同的燃料点火提前角增加排气温度均会降低，点火提前角减小排气温度均会增加，提前点火排气温度降低不超过3%，推迟点火排气温度增加7%左右，92#汽油的排气温度明显高于只含烷烃的油LA和只含烷烃类、芳烃类的油HA，说明油减少烯烃类和含氧组分能有效降低排气温度，LA和油HA排气温度没有明显的差距，即芳烃类含量对排气温度没有明显的影响。点火提前角和汽油组分都对排气温度有一定的影响，排气温度在两者的协同作用能够降到更低。

利用统计分析和小波变换方法对稀燃天然气发动机燃烧循环波动特征进行分析，试验是在800r/min和25%负荷下进行的，过量空气系数保持1.6不变，研究歧管燃气喷射正时（GIT）对发动机燃烧循环波动的影响规律，气体喷射正时在进气上止点后1° CA AT民～120· CA ATDC范围变化。 结果显示：采用较早的气体喷射 (GIT=1和30° CA ATDC）时，IMEP时间序列主要呈现出能量较高的低频间歇性波动特征，随着GIT的增加，多循环燃烧过程向高频间歇波动转换，同时混杂着弱的低频震荡。

高强化、大功率柴油机作为军用车辆的动力源，其振动噪声性能至关重要。 本文以某高强化V型柴油机为研究机型，综合应用有限元、多体动力学、基波技术(WBT)声学等方法对内燃机的结构振动与辐射噪声进行深入研究。 基于EXCITE 一体化仿真平台，建立整机多柔体动力学模型，探究主要激振力对结构振声的影响规律。 此外， 开展激振能量传递过程中核心部件的重要设计参数活塞销偏置、配缸间隙及主轴承轴－瓦间隙对整机振声响 应的敏感性研究，为高强化柴油机的低噪声结构设计提供重要参考。

本文对低速大功率柴油机活塞冷却油腔的机油振荡特性进行了研究，运用数值模拟仿真的方法探究了不同曲轴转角、不同发动机转速以及不同机油入口流量下的冷却机油流动特性和传热特性。 结果表明，冷却油腔的充油率与外冷却油腔壁面换热系数均随转速的增加呈现先减小后增加的趋势，充油率随入口机油流量的增加而增加，同时得到低速柴油机外冷却油腔振荡传热的无量纲关联式。