以船用柴油机滑动轴承为研究对象，采用有限差分法及超松弛迭代求解Reynolds方程，从而建立流体动压润滑模型，以获取滑动轴承油膜润滑特性。再结合计算流体动力学方法，采用层流及油气两相流模型进行仿真，将仿真结果与流体动压润滑模型计算结果进行对比。最后，探究不同转速与外载荷工况下，油膜压力与厚度的变化规律。结果表明，两种方法所得结果的最大误差为16%。转速在1038 r/min~5038 r/min范围内的最大油膜压力的变化范围为28.27MPa~19.81MPa，最小油膜厚度范围为6.49μm~16.36μm；外载荷在11052N~25052N范围内的最大油膜压力的变化范围为18.97MPa~51.04MPa，最小油膜厚度范围为12.2μm~7.55μm。

能源及环境问题推动能源多元化发展，氨作为一种富氢化合物，具有便于储存运输，燃烧不产生二氧化碳等特点，是目前最有潜力的替代燃料之一。以一台3.0 L排量的四缸高压共轨柴油机为研究对象，设计了进气道喷氨系统，利用实验室自主开发的双燃料ECU实现4个氨气喷嘴在进气歧管喷射控制，通过喷射脉宽调节改变氨气喷嘴开启时刻控制氨喷射量，在模拟平原环境下进行了不同替代率下的氨柴双燃料发动机性能试验；研究不同掺氨能量替代率对缸压、燃烧放热率、燃烧温度、滞燃期、燃烧重心、燃烧持续期的影响，同时研究了不同掺氨能量替代率对NOx与NH3排放的影响研究。研究表明：氨的能量替代率增大，CO2与NOx排放下降明显，但经济性变差，热效率也随之下降，未燃NH3排放增加，HC与CO有小幅度增加。要提高氨发动机的热效率，提高氨气燃烧速度，或是采用浓混合气燃烧可以改善氨的燃烧与排放。

气体扩散层是质子交换膜燃料电池中用于支撑膜电极，传递热量、电子、反应物和产物的关键组件。开发生产过程中，气体扩散层的孔隙结构、气体渗透率、导热系数等特征参数直接影响电池欧姆极化和浓度极化。为深入研究气体扩散层孔径结构、导热系数等特性，基于十款气体扩散层进行了离线参数表征和在线性能测试，深入总结特征参数对电池性能影响规律，从而进行性能优化。结果表明，气体扩散层均衡的大孔数量、合理的小孔尺寸对性能影响较大。超出合理区间后，导热系数的增大使性能降低较快，而气体渗透率对电池呈线性影响。通过导电剂掺杂和微孔层侵入等方法控制特征参数，实现电阻降低、缩小气体传输距离等，优化电池性能输出。

轻型柴油车排放法规对排放污染物氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)限值要求加严，尤其是冷起动阶段的NOx 排放控制日益受到关注，选择性催化还原捕集技术（SDPF）将SCR催化剂涂覆在壁流式颗粒捕集器(DPF)载体上，能够同时去除NOx和PM。本文介绍了SDPF催化剂结构与原理，研究了分子筛催化剂的性能，并在发动机上开展了SDPF的稳态和瞬态性能测试，对SDPF的 NOx转化性能，以及碳烟、灰分和硫等对催化剂的耐久性能的影响进行了分析。

无中文摘要

针对中重型载货汽车存量市场，自主研发了一款底置多模式配气装置，通过控制可变挺柱实现四冲程驱动和二冲程制动模式切换，通过控制可变摇臂实现单/双气门运行切换。通过采用发动机和该配气装置联合仿真，研究动态气门运动下关键参数对其二冲程制动性能的影响，为该装置的装机应用提供理论依据。研究结果表明：缸内压力和气门运行具有强耦合关系，在上止点附近排气门运行阶段相互作用尤为明显；压缩比从17降低到11.6时，制动功率降低21.18%-25.67%。相对于海拔高度取0km，环境温度取25℃的工况，海拔高度取4km，环境温度取55℃的工况对应的制动功率降低68.52%-74.15%。采用自主研发的底置多模式配气装置，在最大缸压远低于目前制动领域的设计限值的情况下，制动升功率可以达到甚至超过32kW/L，CR阶段排气凸轮最大升程取2.5mm时，制动升功率超过35kW/L，明显高于车辆常用的四冲程减压制动模式。

基于自主研发的顶置三模式配气装置，进行发动机和该配气装置联合仿真，研究关键参数对其二冲程制动性能的影响，为该装置的装机应用提供理论依据。研究结果表明：缸内压力和气门运行具有强耦合关系，在上止点附近排气门运行阶段相互作用尤为明显。压缩比从17降低到11.6时，制动功率降低了11.44%-22.77%。相对于海拔高度取0km、环境温度取25℃的工况，海拔高度取4km、环境温度取55℃的工况对应的制动功率降低了56.57%-74.06%。采用自主研发的顶置三模式配气装置，在最大缸压远低于目前制动领域6MPa的设计限值下，制动升功率可以达到甚至超过32kW/L，明显高于车辆常用的四冲程减压制动模式。

针对船用典型工况，开展喷油器相对位置对氨/柴油二冲程发动机性能影响的模拟研究。结果表明：随着柴油喷油器相对位置的改变，存在三种燃烧模式。氨/柴油喷油器相邻布置且柴油喷油器处于上游时，燃烧初期，柴油火焰引燃氨喷雾中后部，燃烧室中心和缸壁附近形成氨浓区；未燃氨排放较高。氨/柴油喷油器相距较远时，充分发展的柴油火焰前端引燃其下游的氨喷雾，其上游的氨喷雾主动接触柴油火焰并被引燃，在燃烧室中心形成氨浓区，热效率较高，排放较低。氨/柴油喷油器相邻布置且柴油喷油器处于下游时，燃烧初期，柴油火焰仅引燃其上游的氨喷雾；其他氨喷雾在燃烧室中心形成氨浓区，直至CA10甚至更晚时刻被引燃，CA50附近基本消散；随着氨/柴油喷油器的靠近，热效率降低，各类排放均增加。

为了进一步提高燃料电池系统的综合效率，燃料电池空压机正从两级离心式压缩机向涡轮式压缩机发展。对于透平压气机来说，由于传统的两级压缩结构被单级压缩结构所取代，对工作速度的要求更高。为了实现更高的驱动频率，本文针对燃料电池汽车空压机控制器提出了一种新型的宽速域滑模观测器(WSA-SMO)，拓宽了原滑模观测器的速度应用范围，将控制器最高工作转速提高到120000rpm，并将该控制器与透平式燃料电池空压机进行系统联调，展示了新型控制策略的有效性。

基于450mm 缸径船用天然气/柴油双燃料中速机进行数值模拟计算，采用一种新颖的三维压差方法结合快速傅里叶变换（FFT）谱对爆震机理进行分析。结果表明，大缸径双燃料发动机爆震机理不能完全归因于混合气自燃理论，引燃油火焰产生的压差是导致缸内剧烈爆震的主要原因，后续由于燃烧放热的不均匀维持并强化了缸内压力波动。并通过灰度关联分析方法计算出振荡幅值（MAPO）、压力振荡模量积分（IMPO）和无量纲爆震指标（DKI）三种爆震评价指标对于大缸径双燃料发动机爆震强度变化的敏感性。结果表明，DKI 对于爆震强度的变化最敏感，更适合用于评价大缸径双燃料发动机的爆震强度。