为研究柴油机排放颗粒在氧化过程中化学结构的变化规律，通过一台燃用国Ⅴ标准柴油的电控高压共轨增压中冷柴油机CY4102-CE4B 上进行颗粒取样，对所得颗粒进行了热重处理，分别得到不同氧化程度的颗粒，采用拉曼光谱仪测取样品的拉曼光谱，比较了在氧化过程中颗粒随失重量变化的拉曼光谱特征．结果表明：颗粒的石墨化程度随着柴油机负荷的增大而增加；氧化催化剂(DOC)作用后，颗粒的结构有序性增强；随着氧化的进行，颗粒的石墨化程度整体呈现上升趋势．颗粒的氧化活性与其结构有一定的关系；小负荷时，颗粒表现出较高的氧化活性，其中颗粒所具有的无序结构具有较大影响．DOC 作用后，颗粒的内部结构发生了变化，颗粒的氧化模式发生了改变，石墨化程度不再是影响氧化活性的主要因素.

为弥补微粒捕集器(DPF)压差传感器在低排气流量条件下测量结果偏差较大的不足，提高DPF 主动再生触发时刻判断的准确性，建立了DPF 碳载量理论计算模型，并在世界统一瞬态循环(WHTC)测试循环下进行了试验验证.结果表明：WHTC 测试循环下DPF 碳烟累积过程中，计算结果与测量结果间的偏差均值在3.4%左右，当DPF 碳载量达到再生设定值为3.2g/L 时，计算结果偏差约为5.9%；DPF 初始碳载量为3.94g/L，在WHTC 测试循环下触发主动再生，循环结束后DPF 碳载量计算结果和测量结果分别0.32g/L 和0.39g/L，二者之间的偏差在0.07g/L左右．

为研究微型动力装置燃烧室内燃烧特性及动力性能，对微燃烧室内燃烧过程进行可视化试验，分析了微燃烧过程中混合气的燃烧特性及不同自由活塞初速度对微燃烧室内压力及做功能力的影响．结果表明：二甲醚/氧气混合气体在微均质充量压缩着火(HCCI)燃烧过程中存在两阶段着火特性，随着自由活塞初速度的增加，微燃烧室内峰值压力增加，压力升高率峰值增大，平均指示压力增大，指示热效率提高．当微燃烧室直径为3mm、体积为0.26cm3、自由活塞初速度为22.5m/s 和平均指示压力为3.4MPa 时，微型动力装置可产生70W 的功率，功率密度为269MW/m3，具有较大功率密度优势．

根据所开发的对置式液压自由活塞发动机样机的基本参数，基于AVL FIRE 平台建立了缸内流场的三维仿真模型. 分析了扫气口几何参数、活塞下止点停留时间对扫气过程的影响，探讨了利用扫气口几何参数实现缸内混合气分层的方法. 结果表明：扫气口径向夹角为5°时，扫气效率和扫气捕获率都达到最大值；随着活塞下止点停留时间的加长，扫气效率呈现先提高再稳定的过程，扫气捕获率则随停留时间的加长而单调下降；采用较大的扫气口径向夹角，可以在压缩上止点附近，实现缸内轴心处废气浓度高、外围废气浓度低的分层分布.

以R123 作为车用有机朗肯循环余热回收系统的循环工质，采用086 和106 两种型号的涡旋式膨胀器作为余热回收系统膨胀做功机械开展试验．结果表明：随着系统热源温度的提高，两种型号膨胀器对应系统的循环流量均向大流量区域流动，系统输出功率随之增大．在热源恒定的情况下，系统输出功率随着循环流量的增加先增大后逐渐趋于平稳．保持系统循环流量恒定，两种型号膨胀器对应的系统随着负荷的逐渐增大，膨胀器转速逐渐降低，系统输出功率逐渐增大．同时系统转速与输出功率曲线随着系统热源温度的增大逐渐向高速、高功率区域平移．在相同热源温度以及相同循环工质流量的条件下，随着烟气流量的增大，系统输出功率先增大后趋于平稳.

利用活塞、连杆系统多体动力学分析结合弹性流体动力学润滑(EHL)模型，研究了活塞销座轴承的润滑特性．首先建立了活塞、活塞销和连杆的有限元模型，利用Craig-Bampton 方法对其进行了自由度缩减以降低求解规模，然后在活塞销座轴承和连杆小头轴承引入EHL 润滑模型，计算了活塞销座轴承的油膜厚度、油膜压力和干接触压力等轴承润滑特性参数．研究了是否考虑活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴对计算结果可能产生的影响，分析了活塞销孔间隙、活塞销刚度和活塞销孔几何形状等参数对其润滑特性的影响，用不同形状销孔的润滑特性计算结果解释了发动机热拉伤试验中出现的活塞销孔拉伤情况．结果表明：活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴是汽油机活塞销座轴承分析中不可忽略的影响因素；活塞销刚度和活塞销孔几何形状对活塞销座轴承润滑特性有重要的影响．

基于颗粒群平衡方程和包含有多环芳香烃分子生成的详细化学反应机理，构建了详细的碳烟生长数学模型，模型包含颗粒的成核、凝聚、表面生长和氧化等过程；采用Lagrange 内插值的矩方法，导出了颗粒尺寸分布函数各阶矩的微分方程；与均匀搅拌器燃烧模型相耦合，应用Fortran 语言编程，搭建了碳烟颗粒动力学演变历程的计算平台．探讨了温度、压力和燃空当量比等环境因素对碳烟颗粒生长演变历程的影响，计算结果表明：碳烟颗粒的数密度在某一温度下达到峰值，在温度相对较低、当量比和压力相对较高的环境下，碳烟的生成质量也较大；碳烟颗粒的最终质量是颗粒生长与氧化共同作用的结果．

分析了开发的硅油减振器阻尼测试试验台的误差，对测试结果进行了分析．分析了偏心块安装角度误差对扭转激振系统激振力矩的误差和产生的附加径向力，以及两种硅油减振器阻尼计算方法的误差．结果表明：由试验台第二阶固有频率计算阻尼的方法具有更好的稳定性．当待测试的硅油减振器的壳体和惯量环的转动惯量确定以后，给出了试验台第二阶固有频率范围的计算方法．当硅油减振器以一定的速度旋转时，根据确定的试验台第二阶固有频率范围，给出了激振箱中太阳轮转速范围，使试验台的激振频率与试验台第二阶固有频率相等，由此使试验台系统共振，进而确定硅油减振器的阻尼．最后给出一个硅油减振器阻尼的测试结果，结果表明：硅油减振器的阻尼随着测试转速的上升呈现增大趋势，到达一定转速后阻尼变化较小．

采用高速摄影和粒子图像分析技术对脂肪酸甲酯(FAME)/柴油的高压共轨喷雾的宏观和微观特性，包括喷雾贯穿距离、喷雾锥角及索特平均直径(SMD)进行了试验．结果表明：两种燃料喷雾均为两阶段模式，并得到其喷雾贯穿距离与喷射压力、背压和燃料密度等的关系式；相同工况下脂肪酸甲酯的贯穿距离比柴油略大，喷雾锥角比柴油略小；柴油的索特平均直径比脂肪酸甲酯的小，但差距不超过3μm，且两者的粒径分布相似；发动机不做太大改动就可以使用脂肪酸甲酯或脂肪酸甲酯/柴油的混合燃料．

为识别在时频域均混叠严重的内燃机燃烧噪声与活塞敲击噪声，提出并实现了基于计算听觉场景分析的内燃机噪声源分离算法．首先，对内燃机进行铅覆盖，只裸露待测部分，通过相关性分析寻找最佳测点位置，保证为分离算法提供更有效输入；其次，利用一阶差分麦克风阵列技术对实测信号进行处理，利用由独立分量分析与二值掩膜组成的时频分解过程对混合信号进行初步划分，分解过程不断迭代直至满足终止条件；最后，合并同源信号得到各分离分量，通过将分量与缸盖表面和活塞敲击处振动信号进行对比，验证分离结果的正确性．结果表明：新算法能有效分离内燃机燃烧噪声与活塞敲击噪声，且性能稳定，计算量小．