双机实时信息共享技术是双机热备份控制系统中十分关键的环节，工作状态确定、故障切换、双机故障互诊断都要通过信息共享途径传递信息。针对双机热备份电子调速器的工作特点，设计基于飞思卡尔MC9S12XEP100单片机协处理器XGATE模块的CAN总线的双机热备份电子调速器信息共享技术。XGATE工作于触发模式，按照通信优先级的不同CAN通信数据分为心跳帧、常规数据通信帧和紧急数据通信帧，不同的通信数据帧在不同的软件中断中触发，其中紧急数据通信帧具有最高优先级用于故障模式下的双机紧急通信。实验结果表明这种数据共享方式能够满足双机热备份电子调速器对于信息共享实时性的要求，实现双机控制权快速稳定的切换。

采用车载排放测试系统研究了柴油机运行在不同海拔地区时NOx排放特性。在试验中，利用瞬时NOx排放 数据及对应的GPS数据来进行分析。探讨了平均窗口法的适应性。试验结果表明：随着海拔升高NOx排放先增高再降低，在海拔3500m处达到最大值，且NOx中NO₂所占的比例随着海拔的升高不断减少；NOx排放随着道路坡度的增加不断增加，NOx中NO₂占比先急剧增加，达到一定值后增加速度变缓；随着车辆速度的增加，NOx排放减小，NOx中NO₂所占的比例也不断减少。窗口做功量越小，排放的离散程度大；反之则排放的偏差越小，且会因此降低实验数据的利用率。

发动机各缸喷油量的均匀性是保证发动机稳定运行的重要因素，本文利用MATLAB/SIMULINK软件针对涡轮增压柴油机建立了平均值仿真模型，并对仿真模型进行标定。利用所建的平均值仿真模型，通过改变各缸的喷油器输出的喷油量从而实现各缸之间的喷油不均匀性，从中分析喷油不均匀性对发动机转速的影响。并得到结论各缸喷油不均匀性会导致发动机转速下降并且产生波动，随着各缸之间喷油不均匀性增大，发动机转速波动增大，发动机的油耗上升。

运用大涡模拟方法对超临界燃油射流进行模拟研究，结合真实气体状态方程PR对流体的热物性和输运特性进行预测。本文研究对象是正庚烷射入充满空气的超临界环境中，重点考察了跨临界与超临界，环境压力对射流混合特性的影响。计算结果表明，超临界射流由于入口温度较高，初始密度分层较小，射流形成了较短的“液核”，且“液核”末端密度和质量分数下降较快，使射流更快的达到自相似区域。此外，超临界射流的界面厚度远大于跨临界射流，表明超临界更加有利于射流与周围气体的混合。随着环境压力的增大，“液核”变短，射流在轴线方向上下降较快，且形成了较短的界面厚度，因此增大环境压力有助于射流的扩散与混合。

本文利用加速试验的理论，通过仿真来模拟加速试验。具体采用三维CFD软件Converge，对活塞额定工况进行标定，然后根据实际试验增加负荷的方法，在标定的额定工况基础上设定了16种加速工况，依次提升2.5%的喷油量，极限工况增油40%来模拟加速工况，对燃烧室燃烧状况进行仿真。通过观察仿真的温度、压力和流速等结果，分析缸内流动、传热和燃烧状况，获得活塞顶面的相关边界条件，为活塞可靠性的分析提供更为准确的数据。仿真结果表明加速工况和额定工况燃烧状况基本一致，均符合实际情况和经验规律，证明标定的额定工况和选取的加速工况是合理的。

本文主要设计了一种利用转鼓试验平台评价不同汽油类别对汽车加速性能影响的实验方案。本实验在转鼓 平台的基础上采用Diag D软件采集车速等数据，采用可编程式电子油门控制系统用以调整加速策略。并介绍了数据的处理方法步骤。对实验数据处理与分析可知，本实验系统具有良好的稳定性，同种汽油经历相同的加速工况最大车速偏差仅为3.3%。通过对比其他汽油的加速工况验证了本实验方案所涉及的实验设备、控制系统、数据采集系统以及数据处理方法重复性和可靠性，并为进一步的开展汽车加速性能相关实验提供一定的参考。

对一款车用增压天然气发动机的涡轮增压器开展了全面的性能测试试验，展示和评价了该款增压器的综合性能，并根据发动机性能参数和涡轮增压器性能实测数据进行了增压预匹配计算及分析，结果表明：发动机与增压器总体匹配效果一般；压气机和涡轮机的最高效率区分别落在高压比和低压比区域，压气机与涡轮机匹配较差；发动机的运行工况点落在压气机效率较低的区域，发动机没有充分利用压气机的高效率区。基于数值式开发技术开发出了发动机/增压器匹配软件，通过选用软件自带数据库中的三款涡轮机和三款压气机进行了重新匹配与对比分析，结果表明：原发动机的性能还有进一步提升的空间，可以根据需求对发动机与增压器的匹配进行优化，从而通过合理选用增压器来改善发动机的性能。

基于汽油机缸内能量与质量守恒方程和燃烧放热过程的共性规律，建立了一个能精确描述汽油机热功转换过程的简化仿真数模，并针对几种发动机转速、负荷下的缸压曲线、平均指示压力、指示热效率的实测结果进行了对比分析，验证了该简化数模的精度。引入爆震指数的监测模块，运用该数模对提高压缩比、推迟点火提前角、加速燃烧过程、推迟进气门关闭时刻等提升发动机缸内热功转换效率、抑制爆震的举措进行综合评价。提出了等爆震倾向下最佳参数组合的概念。仿真结果表明：50%燃烧位置点越靠近上止点则缸内指示热效率越高；加速燃烧不仅对指示热效率有利，并且能降低爆震倾向；提高压缩比的同时推迟进气门关闭角可以在增加高压循环热效率的同时又避免爆震。本研究开发的数模能对上述参数的影响进行精准的定量分析。

本文采用NSGA-II遗传算法结合Kiva-3V程序对合成气/柴油发动机进行了数值优化研究。通过两次优化结果全面分析了初始参数对于优化结果的影响，其中涵盖了喷油策略、合成气内部组分构成以及进气环境等全方面的影响因素。研究结果表明：EGR作为初始参数影响了优化解的发展趋势，两次优化结果呈现出Diesel-Induced Ignition和RCCI两种燃烧模式，RCCI燃烧模式在EISFC、RI和NOx排放中均有更为出色的表现。加入适量EGR的RCCI燃烧模式能够避免局部高温区从而降低NOx的生成，同时避免RI过高。其低温预混燃烧能够有效降低传热损失，提升燃油经济性。EGR的引入对于预混燃烧是十分必要的。

活塞环作为发动机的关键零部件，其性能优劣直接影响发动机日益要求苛刻的动力性、经济性和排放。为了降低发动机润滑油耗和窜气量，提高发动机性能，以一款增压中冷柴油机为研究对象，结合润滑油与消耗试验测试，借助仿真软件建立了活塞组件动力学模型，做了活塞环动力特性分析，并研究活塞裙部结构、头部锥度、小空位置、配缸间隙等参数的改变对活塞环运动学及活塞环组动力特性的影响。研究发现，活塞裙部中凸点由16mm上移8mm使得活塞倾角减少18.18%，润滑油消耗降低36.60%。活塞裙部上端缩减量增加后，不利于降低噪声与润滑油消耗。头部锥度由0.14mm降低到0.1mm，有助于降低活塞二阶运动幅度，也可降低润滑油消耗。活塞销孔高度由原结构降低到39mm，活塞倾角位移峰值下降，润滑油消耗降幅4.12%，漏气量的变化较小且无规律。配缸间隙的增加，漏气量与润滑油消耗均增加。