氨作为航运业关注的重要的零碳燃料，因自身特性难以在二冲程船机上压燃。为了克服这一问题，我们之前提出了一种高温气体自循环(HTCGR)系统，本文基于之前研究进一步研究了氨的压燃极限和高效燃烧。模拟结果表明，在采用9.2%和11.2%CGR率时虽然通过提前喷油可以实现氨燃料的压燃，但是存在滞燃期过长、燃烧速率慢和缸内峰值压力过高等问题。13.3%的CGR率和354°CA喷油正时可以在成功压燃氨的同时避免过高的传热损失和缸内峰值压力。对置喷射能明显提高热效率，相较原喷油角度最高可提升1.47%。降低涡流比可以减少传热损失提升热效率，但提升幅度有限。

卷圆转轴通过轴与卷圆之间干涉摩擦产生扭力，其产生的扭力适合大尺寸的笔记本屏幕。以某型卷圆摩擦转轴为研究对象，首先分析在开启时的转轴过盈量与扭矩之间的关系；然后分析关闭（最大位置）时的转轴过盈量与扭矩之间的关系；最后对转轴进行扭力试验进行试验验证。结果表明：过盈量越大，转轴扭矩越大，变形量越大；0.0475mm~0.055mm的过盈量设计更能满足转轴要求。该研究结果对转轴设计具有一定的指导意义。

液滴碰撞过程对喷雾性能有着显著的影响。撞击式喷雾中频繁的液滴碰撞过程在许多工作于高压环境下的燃烧能量转换装置中距离喷油器较近的密集喷雾区域更加明显，显著影响了液滴的大小、速度及分布，进而影响喷雾的宏观和微观特性。本文结合已有自适应预测喷雾液滴碰撞频率算法(Adaptive collision domain algorithm，ACDA)以及基于喷雾粒子实际轨迹的液滴碰撞判断结果模型，针对特定模型算例，开展了不同环境压力下动能耗散对于撞击式喷雾特性影响规律的研究，揭示了动能耗散对于喷雾轴向特征和径向特征的影响规律，为发动机中的雾化以及后续燃烧过程的预测提供了支撑。

针对无凸轮电液可变气门，开环控制不足以保障精确的气门运动控制，气门运动循环一致性较差等问题，基于所搭建的无凸轮电液可变气门机构（EHVVA）动态特性试验平台，提出一种基于气门运动型线性质的气门运动特征识别算法，来提高系统对气门正时与气门升程的准确性。并通过嵌入到闭环控制中，将算法识别的气门开启时长与气门升程作为反馈量，提升系统控制系能。结果表明：所提出的基于气门运动型线性质的气门运动特征识别算法，在不同的转速工况下，对气门正时识别的准确率达到98%，对气门升程的识别结果的准确率高达100%；闭环控制下，对目标气门开启持续角的误差小于1%。

车用发动机是车辆的核心动力部件，其性能下降除了直接受当前故障影响，通常还会受到前序故障或者日常使用中的部件磨损、老化、损伤等因素的影响。因此，在发动机服役周期中远程监控其运行状态，评估发动机的健康状况，发生故障时及时判别故障点，可以评估前柴油机输出性能，并规划后续使用计划以及维护维修计划。对车用发动机的数据化、智能化具有重要的意义。从典型装备工程化应用角度出发，阐述了健康管理技术发展现状，并结合典型装备的应用需求与场景，探索了基于工况分割方法和分级评估方法的故障模型建立，为今后进一步装备改进维修保障方法、减少维修保障任务量与强度、增加主动维护和自主保障能力等层面上提供了思路，并对日后的维修保障体系建设具有十分重要的意义。

大分子醇是有潜力的第二、三代生物质燃料，但较长的碳链导致可成熟为PAHs的碳数增加，碳烟的形成机制更加复杂。本研究对C5~C8大分子醇和其相似烷烃扩散火焰进行了对比研究，并构建了n-C5~C8醇复合PAHs生成的动力学模型。随着碳链增长，C5~C8醇和烷烃的火焰高度和碳烟浓度均逐渐增加。但羟基键合使得醇火焰中碳烟浓度低于对应烷烃，而随着碳链增长，羟基作用效应逐渐减弱，醇的碳烟倾向逐渐趋向于烷烃。动力学分析表明，羟基键合减少了燃烧中C2~C3中间体的摩尔分数，但随着碳链的增长，促进了部分C4中间体的产量。因此，虽然醇中碳烟前驱体A1的产量低于相应烷烃，但随着碳链的增加，与烷烃之间的差距逐渐缩小，进而影响了最终的碳烟产量。

柴油机喷雾雾化的好坏很大程度上影响着整机的排放。随着计算机的发展，应用计算流体力学数值（CFD）计算的方法已成为研究柴油机喷雾雾化的重要手段之一，而喷雾模型构建的准确性和可靠性是前提。就现在而言，拉格朗日喷雾模型（DDM）是通常使用的喷雾模型。本文在OpenFOAM平台下构建另一种欧拉（Ʃ-Y）喷雾模型，基于发动机燃烧网格数据库（ECN）Spray A标准工况下的实验结果，将两种喷雾模型做对比，结果表明了Ʃ-Y喷雾模型也有着良好的准确性和可靠性，并且在喷雾液相贯穿距上与实验结果更接近，有着更高的准确性。

本文基于容积法建立了TBD620V12柴油机仿真模型，并利用试车实验数据完成了对模型仿真精度的验证。通过设置故障源的形式对船舶柴油机典型故障进行了仿真分析，在此基础上，设计了考虑各性能参数权重的柴油机健康状态评估方案，通过将层次分析法和熵权法耦合确定各参数的综合权重，结合TOPSIS法建立柴油机健康度的计算模型。最后通过模糊函数建立了柴油机健康状态评估模型。结果表明：设置95%置信度时，基于权重分析建立的柴油机健康评估模型，可以实现对柴油机整机和各系统健康状态量化评估。

在极寒地区，喷雾撞壁形成附壁油膜是影响发动机冷启动性能的关键因素之一，但针对喷雾撞击极冷壁面后油膜铺展特性研究较为缺乏。本文通过改变壁面温度、粗糙度和喷射条件对燃油喷雾撞壁后附壁油膜形态特性开展分析。随着壁面温度的降低，油膜边缘更加平整，铺展面积逐渐降低。在同样温度变化下（20℃降至-20℃），高喷油脉宽的油膜铺展面积衰减更加明显，但更高喷油压力下油膜的衰减却明显减少。通过动量守恒与定性温度分析建立了油膜面积的理论模型，该模型能够较好地反映出油膜面积随壁面温度、喷射条件的变化规律。随着表面粗糙度的增加，油膜面积减小且低温下油膜减小程度增加。

对定容燃烧室中喷雾撞击高温壁面的瞬态传热特性进行了研究。结果表明，随着初始壁面温度从250℃升高到550℃，由于壁面上传热模式逐渐转化为过渡沸腾，表面热流密度和换热系数先增大后减小，且分别在440℃和400℃达到最大值，确定了燃料蒸发效果最佳的初始壁面温度区间。增大喷射压力、减小撞壁距离和环境温度有助于提高表面热流密度和换热系数。初始表面温度的升高增加了喷射压力和撞壁距离对换热的影响，但降低了环境温度对换热的影响。此外建立了一种简单、准确、适用范围广的喷壁撞击高温壁面最大表面热流预测模型。