为探究自由活塞直线发电机（FPLG）整机声辐射影响规律，开展噪声测试台架试验。通过LMS测试系统进行数据采集及处理，选择平行六面体测量面并安装7个传声器，针对某FPLG探究喷油脉宽、点火位置、喷油位置等参数变化对整机声辐射的影响规律。结果显示，在试验探究的范围内，整机运转时的声压级随喷油脉宽增加而增加，呈正相关；点火位置为27mm时，FPLG工作状况最佳，整机声压级为107.2dB；喷油位置为39mm时，整机声压级明显高于对照组，达到105.6dB。对比得到，喷油位置对FPLG整机声辐射的影响最大，其次是点火位置和喷油脉宽，试验可以为降低整机噪声提供参考。

为保证载具的稳定性和可靠性，针对某载具发射装置开展强激励下的动态响应分析。建立土壤-混凝土-载具结构的有限元模型，通过MATLAB和ABAQUS联合开发对模型的土壤边界批量施加黏弹性边界和地震动集中力载荷，对地表以CONWEP加载方式施加爆炸载荷，分别分析载具受到地震和爆炸载荷作用时的动态响应。结果表明，受地震和爆炸时装置的响应分别以水平和垂直方向为主，载具的垂直位移峰值均高于水平峰值但没有碰撞风险，载具倾角峰值均小于1°。结合麻雀搜索算法（SSA）、Mixup数据增强、BP神经网络对载具减振装置的刚度和阻尼参数进行优化设计，优化后的载具受到地震激励时水平加速度峰值下降14.9%，垂直相对位移峰值下降15.4%，研究可以为载具的减振优化工作提供参考。

针对车辆热电联供和余热回收，通过车载热电转换系统利用热能并转化为电能是一种有效途径。使用COMSOL软件，并考虑系统内多物理场耦合机理，对搭载了48个温差发电片的单排气入口热电转换系统进行了数值模拟，获得了系统内流-热-电多物理场分布。利用控制变量的方法，主要探讨了排气温度和冷却水流量对热电转换系统内温度特性和电输出性能的影响。最后，对比不同内部结构的集热器下的系统性能，明确了集热器结构优化对系统性能提升的重要性。

为了研究在不同柴油喷射角度下氨-柴掺混燃料在发动机中的燃烧与排放特性，使用GT-Power一维模拟仿真软件与CONVERGE三维CFD模拟仿真软件对卡特彼勒3401进行了建模。使用数值模拟方法研究了不同柴油喷射角度下氨-柴燃料的掺混过程、燃烧过程与排放物的生成。结果表明：在相同工况下，40%氨能分数（E40）是比较合适的氨气掺混比。在E40与柴油喷射开始时间为-30°ATDC的情况下，不同的柴油喷射角度会使柴油在燃烧室内的分布产生变化。在80°与50°喷射角度的情况下，燃烧室内的氨气燃烧比较完全，发动机的排放性能得到大幅提升。

利用CONVERGE燃烧模拟软件，建立符合富氧汽油转子机燃烧规律的CFD模型，与工况一致下的实验值相比，证明模型可用性。对不同氧气浓度下汽油转子机的燃烧数值进行模拟，分析富氧燃烧状态下转子机缸内火焰传播，燃烧特性和排放的生成过程。当氧气浓度升高时，气缸内火焰温度提升，未燃区面积逐渐缩小，燃烧区域的体积增大，火焰面积向燃烧室后部区域略有扩展；火花塞周边区域的湍动能逐渐升高，火焰传播速度提升；缸内压力峰值有明显提高，其所对应的曲轴转角也相应提前，缸内燃烧情况得到改善；气缸内平均温度最大值显著增大。此外，碳烟、HC排放物生成量浓度明显降低；CO排放物生成量减少，空间分布面积增大；NOx排放物生成量增加。提升氧气的浓度，可在一定程度上提升汽油转子发动机的燃烧和排放特性。氧气浓度为50％时呈现出最优性能。

氢气是内燃机的理想替代燃料，可以实现零碳排放，且具有较高的热效率。本文通过建立一维仿真模型研究不同喷射与点火策略对缸内直喷氢内燃机性能的影响。为了在GT-power中获得适合氢内燃机的燃烧模型，修正了层流火焰速度的关键参数，通过氢内燃机在不同当量比下的试验缸压和放热率验证了燃烧模型的准确性。开展了不同喷氢时刻和点火时刻下发动机性能模拟分析，结果表明，喷氢结束时刻的适当延迟可以降低压缩负功，同时加快燃烧速度，提高等容度，有利于指示热效率的提高；喷氢时刻和点火时刻对排气能量、壁面传热损失、热效率及NOx排放有较大影响，在进行发动机控制时需要协同调节喷氢时刻和点火时刻。

随着对氢内燃机性能的要求越来越高，研究者采用了多种技术来达到预期目标。其中，米勒循环和高压缩比是提高热效率的两种有效方法。本研究研究了可变气门正时和压缩比对2.0 L 直喷氢内燃机性能的影响。结果表明，在2500 r/min中负荷时，优化后的气门正时将有效热效率（BTE）从38.8%提高到40.7%。提前IVO（进气门开启时刻）可以提高热效率，而推迟EVC（排气门关闭时刻）可以通过增加空气流量来提高动力性能。在研究IVO和EVC的影响后，采用了两种VVT设置，以在全工况获得较高的热效率和动力性能。最高BTE达到42.57%。此外，在2500r/min时，最大扭矩为326.4 N·m，最大功率在4500r/min时达到124.8 kW。然而，当压缩比从12.5升至13时，爆震燃烧将发动机的最大扭矩限制在271.7 Nm，最大功率为99.5 kW，且最高BTE仅为42.52%。研究表明，较高的冷却损失和混合气分布可能与BTE的降低有关，混合气分布可能靠近缸壁，因此在提高BTE的过程中，需要高压缩比和良好匹配的混合气分布。

基于某增程搭载车型性能需求，开发的一款1.5L增程专用自吸发动机，匹配专用发电机，提升增程车型续航里程。通过台架性能开发及整车仿真验证，主要结论：1.增程专用发动机使用工况点更为集中，通过高效燃烧系统、催前EGR方案、阿特金森循环、电动化及热管理等技术措施，发动机最高热效率达到42%，同时大幅拓宽用户使用高效区。2.相比基础机型，混动专用自吸发动机在整车WLTC馈电油耗收益0.58L/100km，续航里程能够提升12%。3.通过发动机与发电机高效区匹配，提升增程器总成效率，结合总成台架试验验证，最高油电转换率达到3.5kwh/L。

氨燃料作为船舶发动机领域的新兴燃料，其燃油喷射系统的关键技术亟需突破。本文对氨燃料喷射器喷射性能开展研究，基于一维仿真模型考虑燃料流动过程中的非等温可压缩性，进行了氨燃料喷射器各个特性影响的关键参数的影响计算并进行量化分析，获取各个特征结构对喷射性能的作用机理。研究表明：对于喷射量，喷孔直径、柱塞直径、进油孔的影响权重最大，分别占38.6%、30.3%、9.6%。对于针阀开启响应，针阀最大升程，柱塞直径，回油孔的影响权重最大，分别为38.7%、19.4%、17.4%。对于针阀关闭响应，柱塞直径影响权重65.3%，其次是进油孔直径、针阀最大升程，分别为7.3%、5.9%。对于压力波动，柱塞直径、喷孔孔径、进油孔孔径影响权重最大，分别为34.4%、31.8%、9.2%。对于盛油腔温度，喷孔孔径、柱塞直径、电磁阀预紧力影响权重最大，分别为46.5%、23.5%、7.6%。

亚共晶铝硅合金作为轻量化材料被广泛应用，如内燃机气缸盖、机体等。ZL114A合金是我国自主研发的一款亚共晶铸造铝硅合金，为提高力学性能，拓宽应用范围，同时提高废铝回收利用率，利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度实验和室温拉伸实验等对亚共晶铸造铝硅合金ZL114A的锌元素强化进行了研究。结果表明：添加Zn后，ZL114A析出相种类没有增加；Zn加快了析出过程，时效工艺相同时，Zn使GP区数量和尺寸增加、β´´相数量和尺寸都增加。利用合理的时效工艺，Zn使屈服强度小幅提高的同时保证较高伸长率。时效工艺是165℃+1h--120℃+12h时，ZL114A+0.35wt.%Zn合金的屈服强度为236MPa，伸长率为7.8%。