为了完善柴油机铜基分子筛SCR催化剂硫中毒机理，使用流动反应试验系统对样品进行硫中毒处理和活性 测试，并基于原位傅里叶变换漫反射红外光谱（DRIFTS）技术对样品进行微观表征分析，开展了硫中毒对CuSSZ-13催化剂活性位以及其反应活性影响的试验研究。通过分析测试结果发现，未经硫中毒处理的催化剂在150-550°C温度范围内表现出较高的SCR反应活性，而经过硫中毒处理后，影响低温活性的铜活性位数目减少，导致催化剂低温NOX转化率降低。可以认为在本文所述的试验条件下，硫中毒对Cu-SSZ-13催化剂的主要影响是部分铜活性位失活导致的催化剂低温活性下降。

本文基于大学生方程式赛车用CF650（改）发动机，应用GT-Power软件对发动机进行建模与仿真，并进行进气系统的设计与改进。以发动机原理和流体力学理论为基础，系统分析进气流动损失原因；完成理论计算并初定进气结构部分参数，对发动机限流阀、稳压腔及进气系统进行三维建模；利用GT-Power对不同锥角的限流阀、不同容积的稳压腔及优化前后进气系统功率、流畅特性进行分析、计算和优化。用最后确定的三维模型制成实物后，进行台架试验并对其标定，采集数据并进行数据对比，为赛车用发动机设计和改进提供理论依据和试验论证。

为了完善柴油机铜基分子筛SCR催化剂的失活机理，使用流动反应试验系统对Cu-SSZ-13催化剂样品进行水热老化处理，并基于XRD、DRIFTS和H2-TPR技术对样品进行微观表征分析。通过分析测试结果发现，850°C的水热老化会导致催化剂骨架结构垮塌，750°C的水热老化使得催化剂脱铝导致Brønsted酸性位减少，同时铜活性位分布也发生改变造成催化剂氧化性下降，以及铜活性位的热稳定性下降。

在发动机燃烧过程中，燃料液滴与干壁面碰撞、变形、破碎，对燃料与空气的混合具有重要影响。本文针对高密度比流体计算问题，采用改进的光滑粒子动力学方法（Smoothed Particle Hydrodynamics SPH），在连续性方程中采用粒子数替代粒子质量，在动量方程中采用粒子体积替代粒子密度，使两种流体界面保持压力与速度连续。在NS方程中增加表面张力项，根据密度梯度和散度计算两种流体界面位置和曲率半径，计算液体表面张力，分析液滴碰撞变形破碎和重新凝聚过程。提出线性链表算法，分析二次液滴生成过程与影响因素。 本文对三种液滴（水、柴油、乙醇）进行计算分析，计算得到的液滴变形直径与实验结果基本一致，证明计算模型的合理性和准确性。通过分析柴油液滴在不同初始速度条件下的碰撞变形过程，研究生成二次液滴的主要影响因素。

射流点火长期以来被认为有助于提高发动机的稀燃能力，并已在发动机上得到了初步验证。而常见的射流预燃室结构较为复杂。本文基于定容燃烧弹平台，通过设置一个1.5ml的便携式火花塞预燃室，研究其在不同混合气浓度条件下对燃烧放热和火焰发展的影响规律。实验以物质输运特性极好的氢气为燃料，借助压力传感器和纹影系统分别记录并分析了燃烧放热和火焰发展过程。得出的主要结论有，火花塞预燃室可大幅缩短滞燃期、前移燃烧重心、缩短燃烧持续期，并小幅提高最高燃烧压力；可以使燃烧放热过程对当量比变化的敏感性变弱；可大幅提高燃烧强化程度（特别在稀燃区）；可有效避开浓度较高时远端混合气的爆震燃烧现象；与稀薄燃烧技术相结合，有望实现点燃式发动机功率密度的大幅提升，为发动机的小型化提供理论指导。

利用基于零维模型的建模方法在GT-POWER环境下建立了以神经网络动态燃烧模型为核心的二级增压柴油机整机模型，通过二级增压柴油机动态性能仿真，研究其采用动态调节过程中二级增压系统的控制方法。选用增压压力闭环控制策略进行二级增压系统涡轮旁通阀阀门开度控制，在传统增益调度的PI控制算法基础上对增益进行了修正。结果表明：相比传统的稳态增益调度方法，在柴油机采用负载转矩为1200N·m，目标转速从1200r/min至2100r/min的加速工况下，采用动态修正后的增益调度PI算法可以使增压压力超调下降8%；相比于开环控制算法，在1600r/min定速加载工况，采用动态修正后的增益调度PI算法可以使转速恢复时间减少1.7s，且转速波动减少29r/min。

本文基于CONVERGE软件，建立了包含进排气道的LNG发动机模型，对LNG废气重整再循环发动机CH4/CO排放特性进行模拟研究，分析了REGR和气门正时对发动机尾气CH4/CO排放的影响。结果表明，引入重整气后，气门重叠期燃料泄漏会产生额外的CH4和CO排放；满负荷时，随着REGR率增加，CH4排放先减小后增加而CO排放持续增加，其主要来源为缸内未燃CH4和CO；在10% REGR率时，随着排气门关闭时刻推迟，气门重叠期的泄漏作用逐渐大于燃烧改善的减排效果，发动机尾气CH4和CO排放先保持不变后大幅增加；采用合适的REGR率和气门正时能有效降低发动机CH4和CO排放。

本文利用AVL Fire软件对某GDI汽油机缸内建立动网格，对喷雾、缸内压力温度等进行标定，并进行了燃烧计算。结果表明：缸内的滚流满足设计要求；火花塞附近混合气流速合理，燃烧稳定性较好；燃油在缸套和活塞顶部的局部区域形成油膜，建议通过优化进气道结构和活塞顶部形状来减少壁面油膜生成。

气门升程的高低以及气门包角的大小直接影响汽油机的泵气功，然而在汽油机部分负荷工况，泵气功在燃烧发出的功的占比相对较大，因此泵气功对汽油机部分负荷油耗的影响很大。本文通过热力学仿真，运用DOE的计算方法，选取发动机不同的部分负荷工况点，研究不同气门升程以及不同包角的气门型线对汽油机部分负荷油耗的影响。

随着油耗法规的日趋严格，发动机起停技术得到了广泛的应用。本文试验研究了ESM起停技术对某大排量PFI汽油机燃油经济性和排放的影响，并阐述了ESM起停系统的结构及工作原理，设定了各控制参数的阈值，分析了起停系统节油的原因。研究结果表明：ESM起停系统在NEDC循环工况中，对某大排量PFI汽油机带来7.5%的节油率。对THC和CO的排放的降低略有贡献，对NOx的排放带来恶化。