在SD2100 型柴油机上安装全可变液压气门机构，采用进气门早关(EIVC)的模式可实现进气门关闭时刻(IVC)和有效压缩比(ECR)的连续可变．结果表明：随着IVC 提前，ECR 降低，燃烧始点推迟，最高燃烧压力降低，最高燃烧压力对应的曲轴转角推后；当ECR 为13 时，出现最大燃烧压力低于上止点压缩压力的现象，甚至出现不正常燃烧循环，导致燃烧循环变动率显著增大；增压匹配EIVC 降低爆发压力和燃烧温度时也会出现燃烧循环变动增大的趋势；在相同的IVC 条件下，过量空气系数越大，混合气浓度越低，燃烧循环变动率也越大．进一步研究表明，EIVC 导致的燃烧循环变动问题与燃烧发展期 φ 密切相关，φ 越长，燃烧重心CA 50越偏离上止点，燃烧循环变动率越大；根据 φ 的增大量，适当增大供油提前角，可显著降低燃烧循环变动率，提高指示热效率．

针对涡轮增压柴油发动机在瞬态工况下因涡轮延迟现象所导致的碳氢化合物(THC)和颗粒物(PM)排放相对较高的问题，研究瞬态工况下废气再循环(EGR)变化率与发动机动力性能和排放性能之间的变化规律，搭建基于AVLPUMA系统的柴油发动机瞬态排放测试平台，监测瞬态工况下EGR 变化率、进气质量流量与NOx、PM 和THC 排放物之间的变化关系，在此基础上提出一种可变增量的EGR 控制策略．结果表明：通过该策略能够快速有效地降低发动机的喷油量，提高新鲜空气进入气缸的质量流量，提高瞬态空燃比，改善燃烧，最大程度地降低涡轮延迟现象对发动机造成的不利影响；在试验工况条件下，使用该策略可使累计颗粒物排放最高降低83.5% ．

缸内混合气的温度和浓度分布影响均质充量压缩着火汽油机的着火时刻．为此，利用平面激光诱导荧光法(PLIF)在可视化汽油机上研究进气道喷射方式下进气门相位及升程、燃油缸内直喷方式下喷油时刻对缸内混合气温度及浓度分布的影响．结果表明：在进气门升程保持不变时，随着进气门开启时刻推迟，缸内混合气平均温度呈现先增大后减少的趋势，而混合气的温度及浓度不均匀性增大；在进气门开启时刻一定时，随着进气门最大升程的增大，缸内混合气平均温度先增大后减少，缸内混合气温度及浓度的不均匀性减小；在相同的气门相位及升程下，直喷方式下缸内混合气的平均温度低于进气道喷射方式下的，并且随着直喷燃油时刻的推迟，缸内混合气平均温度降低．

柴油机由于效率较高而被广泛使用，但柴油机排气中的颗粒物给大气带来了严重的污染。随着排放法规日益严格，DPF的使用是一个必然的趋势。为了满足柴油机润滑要求，机油中添加了大量的金属成分，这势必产生大量的灰分影响DPF的再生过程。同时，金属灰分一般采用物理方式清除，影响了DPF的使用寿命，因此，对灰分的研究具有重要的意义。

由于柴油机的转速会随着负荷和工况的变化而产生波动，这种波动会使得柴油机工作的可靠性降低，影响柴油机的使用寿命，因此为了减少这种波动性对柴油机转速的影响，需要在柴油机中加入调速器。目前的数字调速器普遍采用PID控制规律，但是由于柴油机机组存在较明显的变增益非线性问题，随着系统运行时间的积累和运行工况的较大变化，系统参数将发生改变，对于传统的PID控制器而言，系统的鲁棒性较差，控制效果欠佳，为了满足实际系统的需要本文采用模型预测控制和PID相结合控制策略。在matlab/simulink仿真平台下对控制策略进行具体验证，结果表明采预测控制和PID结合的控制策略优于单纯PID控制。

通过对某款燃气发动机的混合器实验数据进行分析，发现发动机冷启动后混合气浓度过稀，使该款发动机怠速不稳以致启动不成功。因此，改进设计了一个带有单向阀和调节阀的文丘里管式混合器。运用Matlab/Simulink软件对所设计混合器进行数学建模和仿真模拟。仿真结果分析表明，改进设计后的混合器可以使发动机冷启动后期的混合气浓度明显加浓，从而解决了该款发动机冷启动困难这一问题。

本文设计并提出了一种具有单向阀结构的新型电控喷油器，通过建模与仿真对比分析，该种结构的喷油器较 常规结构共轨喷油器具有更快的针阀提升和关闭速度，使得喷油嘴座面节流作用大幅度降低，从而提高实际喷油压 力，缩短喷油持续期。

为了改善电控机械式自动变速器（AMT）的换挡品质，分析了换挡过程理想状态下发动机转速、转矩变化的特性曲线，制订了基于CAN总线的换挡过程发动机协调控制策略。提出在换挡过程中，发动机减载和加载阶段通过变速箱干预转矩对发动机输出转矩进行短时的协调控制，空载阶段采用转速闭环PID控制的发动机协调控制策略。为验证该策略的有效性，基于MATLAB/Simulink软件平台搭建了仿真模型。以升档为例，对提出的控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明，所提出的发动机协调控制策略能够满足实时性要求，减小离合器滑磨，有助于提高AMT的换挡品质。

采用新型低温钎料 Ni685 和常规钎料 BNi-5 进行了管翅式 EGR 冷却器的钎焊试验研究。试验发现，采用新 型的低温钎料能够获得良好的钎缝外观质量。新型低温钎料大间隙时钎焊得到的钎缝组织为固溶体与化合物的共晶组织，共晶组织呈网状分布，强韧性好。而 BNi-5 钎料大间隙钎焊时，钎缝中心为连续分布的块状脆性化合物，韧性低。当钎 缝宽度较小时，BNi-5 钎缝为固溶体组织，而 Ni685 钎缝中心分布着连续的化合物。静压爆破试验结果表明，采用 Ni685 钎料钎焊的 EGR 冷却器芯子具有更高的静压爆破强度。

发动机尾气能量占燃料燃烧放热总量的35% 左右，采用朗肯循环系统回收发动机尾气能量是实现汽车发动机节能的有效途径．针对一台2.0 L 汽油机，搭建用于回收尾气余热的朗肯循环试验系统，探究了汽油机不同负荷下朗肯循环系统的性能，并得到单阀膨胀机的示功图．结果表明：单阀膨胀机转速和输出功率随汽油机负荷的增加而增大．汽油机在4,000 r/min、90% 负荷工况下，膨胀机转速达到1,640 r/min，输出功率达到3.47 kW，相当于汽油机功率的5.8% ．当汽油机在转速为5,500 r/min、功率为76.6 kW 的工况下，膨胀机的最高压力可以达到6.69 MPa，通过测试示功图计算得到的单阀膨胀机的指示功率可以达到5.06 kW．