活塞裙部-缸套间的润滑油输送情况对内燃机活塞组件摩擦副润滑状态、润滑油消耗、排放和润滑油性能退化等都有 重要的影响。结合活塞二阶运动模型、流体润滑模型和润滑油流动模型等，进行了不同内燃机工况下活塞裙部-缸套间润滑 油输送状况的计算，主要分析活塞向下运动行程中活塞裙部运动后气缸套表面润滑油的滞留量。结果表明，在不同工况下对 应行程中润滑油滞留量的变化规律基本相同，不同时刻的润滑油滞留量不相同，活塞上下止点处的润滑油滞留量基本相同。 内燃机负荷相同时，随转速增加，进气行程中和膨胀行程中后期的润滑油滞留量减少，膨胀行程前期的润滑油滞留量增加。 内燃机转速相同时，膨胀行程前期的润滑油滞留量一般随负荷增加而增加，膨胀行程中后期的润滑油滞留量基本不随负荷变 化，不同转速下进气行程中润滑油滞留量随负荷的变化规律不一致。

针对燃油系统贝叶斯网络建模复杂的问题，提出一种基于贝叶斯网络和粗糙集理论的柴油机燃油系统故障诊断方法。在已有燃油系统故障与外部征兆相关性研究的基础上，基于粗糙集理论的等价约简技术去除故障专家知识的冗余性，提取最小故障诊断规则。在此基础上，利用网络拓扑结构表征提取的诊断规则，基于因果独立机制量化故障诊断规则强度，建立燃油系统贝叶斯网络模型。最后，通过故障实例分析验证所建诊断模型的有效性。

本文通过燃烧合成法制备 PdCeZrOx系列催化剂，在外加静电场作用下，研究了其对低浓度甲烷的 低温催化氧化效果，结果表明，在静电场作用下，甲烷的低温氧化能力大大提高。静电场与催化剂的协同 效应随着铈锆比的变化出现明显差异。通过对静电场作用前后的催化剂理化特性进行表征，进一步发现了 静电场与催化剂在协同催化甲烷过程中的作用机理。

低温喷雾燃烧是柴油机冷起动和低速小负荷的关键过程，基于定容燃烧弹系统，利用高速相机获得了射流燃烧过程火焰发展过程的图像。发现，低温下，燃烧前期，火焰以淡蓝色预混为主，火焰面积快速增加，但亮度增加较慢，后期扩散燃烧时，火焰面积增加变慢，但亮度快速增加；随着环境温度和密度的降低，火焰强度特征参数发展变慢，亮度 饱和时间逐渐增加；温度降至472℃时，火焰强度特征参数出现了先增加后减小再增加的双阶段特点；低温下喷油压力的 增加会因扰流增加而降低着火概率，亦对较弱火焰的发展不利；柴油温度降低，会增加滞燃期，增大预混蓝色火焰面积， 抑制火焰亮度的发展。

本文对柴油机高压油泵的工作过程进行了三维、瞬态、双向的流-固耦合分析，并在此基础了探讨了高 压油泵工作性能的影响因素。所建的流-固耦合模型考虑了众多复杂因素：流体模型中不仅包含了高压油泵也包括 了共轨管和轨压控制阀以保证高压油泵具有稳定的出油压力，用 Gap 边界条件模拟了阀门的启闭，考虑了燃油物性随压力和温度的变化等；结构模型中考虑了弹簧对阀门的作用力，阀与阀座以及上阻挡之间的接触等。数值计算得到的高压油泵容积效率损失与试验结果吻合的较好，从而说明所建耦合模型能够很好的模拟高压油泵的工作过程。对计算结果的讨论了得到了一些新的结论，如进油阀的迟滞关闭所导致的充油损失是极小的，而柱塞腔高压余隙容积膨胀导致的充油损失是比较大的。

利用高速摄影法在一个定容弹中对某型柴油机类似工况下的喷雾宏观特性进行了试验研究。定容弹内再现不同海拔条件下柴油机标定转速的热力学状态，开展了不同定容弹内压力，喷油压力和喷孔直径等条件下柴油喷雾贯穿距和喷雾锥角等喷雾宏观特性试验，获得了变海拔、变喷油压力、变喷孔直径等条件下柴油机自由喷雾的宏观特性。基于试验数据进行拟合，修正了高原变海拔条件下的喷雾贯穿距和喷雾锥角的经验公式，经验证与试验结果吻合良好，可为柴油机高原变海拔条件下运行时 的撞壁趋势预测提供有效判据。

天然气和汽油是市场已有的两种常用燃料。为了发挥两种燃料的优势，本文在一台火花点火天然气重型单缸发动机上加装汽油进气道喷射，围绕中、小两负荷和稀、浓、理论当量比三个空燃比，研究了不同比例天然气和汽油的燃烧排放特性。试验过程中以纯天然气工况为基准，通过当量比和汽油比例（按热值）确定各试验工况所需的天然气和汽油量。试验结果表明：相比纯天然气，提高汽油比例能明显加速燃烧和加快火焰传播，缩短燃烧持续期， 通过优化燃烧相位，可提高指示热效率。但提高汽油比例对 NOx、THC 和 CO 的排放无明显改善作用，而且会增加 CO2排放；同时，较高的汽油比例也易引起发动机爆震。综合节能和减排，小负荷时主要燃用汽油，大负荷时燃用天 然气。

本文基于某柴油发动机缸盖罩，首先计算分析了其模态频率及振型；其次以试验测得的缸盖罩连接螺栓激励为边界条件，通过有限元软件计算分析了其振动响应，进而采用间接边界元方法计算了其辐射噪声，比较仿真计算结果与测试结果发现中高频区域缸盖罩的透射噪声贡献较大，不可忽略。因此，本文基于声学有限元方法，分别建 立了缸盖罩入射侧与辐射侧的声学有限元网格，基于 AML（Automatic Matched Layer）方法分析计算了缸盖罩的隔 声量，研究发现 10Hz-2500Hz 频率范围内，缸盖罩隔声量存在波谷，并且波谷对应的频率范围与缸盖罩模态频率相 吻合，为后续优化提供了依据及方向，本文计算比较了不同材料（铸铝和塑料）缸盖罩隔声性能的差别。

利用水平矩形通道作为流动通道，模拟发动机鼻梁区通道处对流换热及沸腾换热的传热特性试验。设计搭建沸腾换热试验台，设计考虑试验段入口介质的温度、压力、流速。整个试验台是一个闭式循环系统，主要由试验段、介质循环回路系统、温度控制系统、压力控制系统以及数据采集系统等部分组成。流动沸腾传热试验结果显示：沸腾的出现与否与通道内冷却介质的流动状况息息相关，具体表现为冷却液温度越高，压力越低，沸腾消失所需要的流速越高；增大冷却液流速对充分发展沸腾下的传热特性影响很小，但增大冷却液温度和减小冷却液压力可以有效强化沸腾传热强度；增大冷却液压力对对流换热几乎没有影响，但提高冷却液流速和温度可以有效强化壁面对流换热。有效控制冷却液的压力、温度和流速既可以强化换热强度，又可以抑制沸腾的过度发展。

针对某柴油机活塞顶和裙部结合面上出现的微动磨损现象，建立了活塞的有限元模型，根据 Archard 模型和 SWT 参数，通过计算接触面上的应力以及相对滑移分布，求得了接触面上微动磨损参数和微动疲劳参数 SWT 值，与试验结果相符，并基于微动疲劳参数 SWT 值，对裙部型线进行了三次曲线优化设计，得到 了较优的设计作为原型面的改进方案。