本文基于可视化试验台，通过改变喷油压力和氧气浓度，在定容燃烧弹中进行RP-3航空煤油的燃烧实验， 并增设柴油燃烧作为对照组，通过分析RP-3航空煤油和柴油火焰发展历程、滞燃期、火焰面积、火焰浮起长度和发光总强度等参数，研究RP-3航空煤油和柴油在不同工况下的燃烧特性。 结果表明：随着喷油压力的提高，出现火核位置下移，RP-3航空煤油的滞燃期减小趋势较柴油明显，火焰浮起长度均有所增加，RP-3航空煤油的发光总强度增加，柴油的发光总强度下降；随着环境中氧气浓度的增加，滞燃期缩短，火焰亮度、火焰面积和发光总强度的峰值均明显增大。

内燃机运行的工况非常复杂，滤清器的性能也受到多种外部环境条件的挑战，其中运行环境的相对湿度对过滤性能有重要影响。 本研究在实验室产生接近环境PM2.5粒径分布的盐气溶胶颗粒，通过改变容尘试验中的相对湿度，测试空气过滤材料的阻力上升曲线和过滤效率变化。 研究发现，当相对湿度增大时，过滤材料的阻力上升和效率回升更为缓慢。 从机理来看，相对湿度会直接影响颗粒链的生成和坍塌，而颗粒链的存在会使得材料过滤阻力更高，且滤饼更快出现，效率更高。 当相对湿度更高时，盐颗粒吸附更多的水分子，颗粒间的黏结力下降，颗粒链更容易坍塌，这就使得阻力上升和效率回升更为缓慢。

在单缸CFR发动机上开展了丁醇异构体（正丁醇、 异丁醇和仲丁醇）和汽油模型燃料(PRF、TRF)混合燃料的抗爆性试验，分析了丁醇分子结构对燃料研究法辛烧值（RON) 的影响。 结果表明：向PRF80和TRF80中添加丁醇能提升混合燃料RON，提升作用为异丁醇＞仲丁醇＞正丁醇；丁醇-PRF混合燃料的RON高于丁醇-TRF混合燃料；混合燃料RON与丁醇摩尔比例基本呈线性关系。 通过化学反应路径及敏感性分析发现添加丁醇会抑制混合燃料着火，而添加甲苯会促进着火。

为了满足柴油机爆发压力逐渐提高和排放标准越来越严格的要求，需要不断地优化其核心部件缸套活塞环组的摩擦学性能，先进涂层技术已经被证明是一种有效且经济的提高该部件性能的方法。 本文对两种新型铬基复合镀层的摩擦磨损及抗拉缸性能进行了评价。 结果显示，CKS、CDC与CuNiCr铸铁缸套的摩擦系数都很低，镀层的磨损量几乎相同，与CKS活塞环配对的缸套磨损程度相对较低。 对比综合磨损量，两种配对副都较小。 CDC镀层的抗拉缸性能比CKS镀层提高了17. 5%。 两种配对副的拉缸形貌相似，表层塑性变形及磨损严重。 活塞环镀层表面磨损程度相对较轻，但表面主要元素为Fe,说明从铸铁缸套表面剥落转移出大扯的磨屑，并且黏附在磨损锁层的表面。

发动机活塞胶合失效分析中采用大数据库和云计算时不仅涉及理论、高通量计算、高通最实验和数据库技术，还与材料学、物理学、化学、力学、信息学、计算科学等学科相关。 试验和数据库包括摩擦学试验台试验、发动机台架试验和虚拟试验产生的根据材料基因组分类的数据。 提出了由最高闪温等高线组成的胶合失效图谱。 结果显示，该方法是一个设计发动机摩擦学配副、系统的运行动力学和润滑剂的有用工具，它能加快材料的选择、制造和应用的整个过程并能降低成本。

曲轴是内燃机中最重要的部件之一，其结构复杂，因周期爆压作用受载悄况恶劣，影响内燃机运行的稳定性和可靠性。 文章本研究针对某型汽油机的曲轴系进行动力学仿真分析，并探索其服役过程中不同工况、载荷和轴承间隙下曲轴动力相应规律。 结果表明：磨损后间隙的大小对润滑特性和曲轴动态力影响最为明显且影响规律确定，载荷对受力峰值和名义间隙高度最小值的影响程度次之，转速对轴承受力及润滑悄况的影响最不确定；就影响规律而言，载荷的对受力峰值和名义间隙高度最小值的影响是单调的，但对次小的名义间隙高度和次峰值的影响呈相反的规律，转速对轴承受力和润滑的宏观和局部最值的影响规律存在差异，因而在通过减小载荷或改变转速的方式缓和轴承受力时，载荷、转速的变化程度需要综合考虑。

本文针对低速船用二冲程柴油机活塞环－缸套特有的润滑方式，建立了考虑润滑油供给的活塞环－缸套动力 学与摩擦学耦合的混合润滑模型，采用有限差分法进行数值求解。 将该模型计算所得的库擦力与往复试验机的实验结果进行对比，发现两者吻合较好，可以验证该模型的准确性。 最后针对某型低速船用二冲程柴油机的第一道活塞环进行润滑分析。

碳烟颗粒是发动机内燃料的不完全燃烧后的产物，为初始球形颗粒形成的链状聚集体。 碳烟颗粒对空气过滤材料的过滤性能有重要影响。 然而，目前的研究主要针对空气过滤材料对标准颗粒(NaCl, KC! 和道路尘颗粒）的过滤性能，而对碳烟颗粒的研究较少。 本文对静电纺纤维复合材料和PTFE覆膜复合材料对碳烟颗粒和NaCl的过滤性能进行了对比研究。 首先，对面流速分别为6.7 cm/s和11.1 cm/s时，粒径分别为50 nm,80 nm, 100 nm,200 nm和300 nm的碳烟和NaCl颗粒在滤材中的穿透率进行了测试分析，其次对不同面流速条件下，加载碳烟和NaCl时两种材料的压差变化进行了探究。 结果表明，碳烟颗粒在两种滤材中的穿透率均低于立方体颗粒NaCl的穿透率，原因是与具有相同电迁移率直径的NaCl相比，碳烟颗粒有更大的有效拦截直径。 在容尘测试过程中，两种滤材加载碳烟颗粒时的压差增长速率均大于加载NaCl颗粒的穿透率。原因是与单颗分散的NaCl颗粒相比，链状的碳烟颗粒能更快地在滤材表面形成滤饼，而且形成的滤饼结构更加致密，从而使滤材的压差增长速率更大。 此外， 与面流速为6.7 cm/s时相比，面流速为11.1 cm/s时滤材的压差增长速率更大，这是山于面流速大时滤材表面的滤饼压缩程度更大，形成的滤饼结构更加紧密。 然而，容尘测试结果表明，当加载条件相同时，初始效率更低的滤材的压差增长速率更慢，因此在碳烟含最较高的环境下，初始过滤效率略低但结构更为开放的滤材有更长的使用寿命。

随着气体发动机的应用范围的扩大，目前对它的研究也越来深入。 由于发动机的进气流最对于喷油脉宽以及空燃比控制均有很大的影响，因此本文介绍节气门计算质量空气流量的方法：速度－密度法，节气门流量法，通过分析并对实验数据处理。 最后提出一种新的计算流最方法－速度密度拟合法，并对其进行台架试验分析。 得出此校型可为增压天然气发动机计算燃气喷射脉宽和瞬态空燃比闭环控制提供一定的借鉴。

将试验与仿真结合起来，建立汽油机智能冷却系统开发平台。 通过一维数值仿真和试验的方法构建智能冷却系统控制MAP；然后建立发动机冷却系统的三维模型进行数值仿真，全面诊断机内流动传热状态细节，同时考虑车用环境条件，对MAP进行修正；引入PID反馈调节冷却水泵与风扇，提高冷却系统的动态响应特性，建立完整的基于MAP的闭环控制策略，实现对发动机冷却系统的精确控制。 基于上述开发思想建立智能冷却系统的发动机台架试验系统和车载试验系统，对智能冷却系统进行试验验证，证明智能冷却技术开发平台建设思路的科学性、先进性，以及基千平台开发的冷却系统在经济性和可靠性等方面的效益。