随着氢燃料在汽车领域的研发进展，氢内燃机润滑油也将是行业内需要攻克的一个新方向。润滑油在氢燃烧后产生的大量水、余氢的混入下，抗磨性能受到影响。研究氢、水存在下润滑油基础油抗磨性能变化，刨析变化产生的原因，对氢内燃机油研究具有重要意义。本文重点研究了酯类基础油在不同氢、水含量下的抗磨性能，通过多种评价手段，得出了酯类基础油在一定氢气含量下抗磨性能有提高的初步结论。

本文研究了Gain-Scheduling控制策略在发动机EGR(Exhaust Gas Recirculation)率控制中的应用。首先基于MATLAB/Simulink仿真平台，依次建立了节气门模型、EGR率系统模型、增压压力控制模型，然后基于gain scheduling control的方式设计EGR率控制器，发动机运行在不同的工况区域时，控制器的参数也自适应改变，以处理EGR系统的非线性问题。仿真结果表明，在中国轻型汽车行驶工况CLTC-P工况下，基于Gain-Scheduling的空气系统控制器能满足车速跟随的目标，目标车速与实际车速基本吻合；实际EGR率能较好的跟随目标EGR率，平均绝对误差率MAPE小于10%；实际进气歧管压力可较好的跟随目标增压压力，平均绝对误差率MAPE小于3%。

目前缺少对柴油机冷启动工况下燃油液滴附着在缸壁过程研究及机理分析，研究针对某型船用中速柴油机活塞火力岸存在的烧蚀现象，采用多维计算流体力学（CFD）软件解释了活塞火力岸烧蚀区域对应的缸壁位置附着燃油的机理。结果表明，在低转速冷启动工况下，由于大量柴油液滴撞壁导致缸内燃烧区域集中在燃烧室壁面附近及喷孔位置附近，喷油路径中间区域形成了低温区域，喷油阶段后期喷射的柴油主要位于低温区域导致雾化效果较差，这部分未蒸发完全的漂浮液态油滴在缸内涡流带动下在燃烧阶段后期附着在缸壁。柴油机在冷启动工况下经过多循环运转后，缸壁附壁油膜质量及气环顶面积累燃油质量增多，油膜分布区域与涡流方向、涡流强度有关。

氨、乙醇和甲醇都是未来具有碳中和潜力的燃料，在发动机上利用醇类燃料增强氨的燃烧性能值得研究。本文分别选取乙醇、甲醇作为主燃料，与进气道喷射的氨气掺混燃烧，研究不同负荷下氨醇燃料在高压缩比条件下点燃式发动机中的燃烧排放特性。结果表明，小负荷、大掺氨比例工况下，得益于甲醇的高含氧率，氨-甲醇模式显示出较佳的燃烧持续期，实现了比氨-乙醇模式更高的指示热效率。使用乙醇、甲醇替代汽油在相近的NOx排放条件下，能显著降低温室气体排放，无论汽油还是醇类燃料，在大负荷、大掺氨比例工况下降低温室气体排放较小负荷工况更显著。

稀薄燃烧是未来汽油机以及混合动力专用汽油机的核心技术之一，一直以来，预燃室射流点火被认为是实现发动机稳定稀薄燃烧的有效方法，但是被动预燃室由于其缺少额外的专用燃料供给容易导致低速阶段燃烧不稳定，甚至失火等现象。本研究利用了仿真、光学机可视化试验等手段，研究了换气喷孔在缸内不同朝向对比了火花塞高能点火系统的点火、燃烧情况。结果表明，GDI汽油机的被动预燃室由于没有额外的燃油供给，在长冲程稀燃专用发动机上也很难实现λ＞2.0的超稀薄燃烧，就1.6的缸压和负荷状态来看，1200r/min的发动机低速状态预燃室相比于SI高能点火一定程度上可以改善稀薄燃烧性能，但不能显著提高稀燃极限和稀燃的稳定性。此外，各个λ条件下的换气喷孔朝向其中一个进气门（IV2）的最有优势，该工况下整体放热峰值高、燃烧周期短且集中，火焰传播速度相对更快且更稳定。同一稀释条件下，被动预燃室射流点火系统相比SI高能点火对氮氧化物和HC排放没有影响。稀薄燃烧降低NO的效果在λ＞1.3之后开始显现，在1.6时达到最佳。

无人机活塞发动机测试往往依赖实际工作台或飞行试验，耗时、高成本且存在一定的风险。为了解决这一问题，该研究采用了快速控制原型（RapidECU）及硬件在环系统，结合虚拟发动机模型和真实硬件接口，实现了对无人机活塞发动机的控制。首先，通过建立精确的无人机活塞发动机数学模型并用真实发动机数据进行标定，其扭矩，进气量，歧管压力等的决定系数都在0.95以上。其次，结合现有的传感器和执行器接口，利用板卡生成真实物理信号，搭建了全面的HIL仿真测试平台。最后，该研究在原发动机模型上附加飞行器负载，使其更准确地模拟无人机活塞发动机的工作过程，并通过对发动机的控制实现了对飞行器模型的速度跟随。综上所述，该研究通过快速控制原型与硬件在环系统对无人机活塞发动机进行了全面的控制，为无人机活塞发动机控制策略的研发和测试提供了一种高效、低成本和安全的方法。该研究对于提升无人机活塞发动机的性能和可靠性具有重要意义。

本文基于MATLAB/Simulink搭建高温甲醇重整燃料电池的一维实时仿真模型，包括燃烧室子模型、重整室子模型、阴阳极前侧供气管道子模型、阴阳极子模型和电堆子模型。同时，以中国科学院大连化学物理研究所的5kW燃料电池作为设计目标，将标定数据与搭建的电池模型进行匹配，验证开环模型的精度。针对高温甲醇重整燃料电池非线性、时变性、强耦合性、滞后性等特点，提出一种基于模糊规则增益调制的控制策略，实现对系统的功率需求、燃料供给量、各管道压力、燃料电池温度和电压等参数的调制。采用全局搜索优化和遗传算法(GA)对模糊PID的量化因子和比例系数进行优化。最后将所设计的控制策略模型和被控对象模型加载在硬件在环测试HiL系统中，对所设计控制策略的精度响应性和鲁棒性进行了比较。结果表明，在外界功率需求产生变化时，相对于基础模糊PID，基于GA算法优化的模糊PID调节响应时间减少43.6%，超调量减少99.54%，稳态误差减少62.5%，表明所设计的基于GA算法优化的模糊PID策略能提高高温甲醇重整燃料电池系统的控制性能。

随着交通运输行业蓬勃发展，车辆超载现象日益严重，超载不仅会损害路面结构，对公路桥梁造成不可逆的损伤，还会威胁安全驾驶，造成交通事故。为了能高效的管理公路上的行驶车辆，减少因超载引发的事故，本文基于压电传感器设计了一套车辆动态称重系统，主要由石英传感器、压电薄膜（PVDF）传感器、地感线圈、控制柜、抓拍相机、摄像机以及数据显示平台组成，当汽车通过动态称重系统时可以在不影响车辆行驶的条件下，快速得到车重、车型及车速等数据。本系统结合两种压电传感器可以在保证精度的前提下，降低系统成本。现场试验结果证明，动态称重系统的称量误差在5%以内，能够满足公路超重治理的需求，具有广阔的应用前景。

为验证船舶混合动力系统控制策略，设计了基于NI-CompactRIO(cRIO)控制器的数字化验证平台。平台硬件由cRIO控制器和上位机组成，cRIO控制器的Real-Time（RT）端部署设备的实时模型，结合Field Programmable Gata Array（FPGA）模块提供的数字/模拟量转换接口，建立模型与外部实物的连接，形成测试闭环；上位机通过以太网与cRIO控制器建立通信，用于下达控制指令以及监控模型状态。设计了平台的仿真模型接口、模拟信号接口以及策略验证程序，使得平台具有船用混合动力系统软件在环测试、快速原型测试和硬件在环测试等功能，并重点介绍了典型动力系统实时模型的建模与集成方法。

整车厂开发新车型需要申报环保和公告认证，其中包括PEMS认证和转毂认证。PEMS认证主要检测尾气排放指标是否达标《GB 17691-2018 重型柴油车污染物排放限值和测试方法（中国第六阶段）》（简称国六b法规），而转毂认证为油耗和排放联测，不仅要进行油耗检测，也要进行排放检测。目前不少的整车厂没有转毂台架，在转毂认证前不能进行转毂试验摸底，不知该新车型油耗水平和排放水平而贸然把车辆送到检测中心进行转毂认证，结果往往因油耗或排放不达标而认证未能通过，白白浪费了昂贵的认证费用（检测中心上转毂台架认证一次收费10万元），增加了整车厂的开发成本。如果在认证前进行摸底试验，在评估该车油耗和排放水平能低于法规限值，则再把车辆送给检测中心进行认证。本文论述在没有转毂台架资源的前提下，模拟转毂工况进行道路模拟试验，以检查发动机、车辆的性能状态并检测车辆的燃油消耗量和尾气排放值（主要为NOX、CO、PN排放值），对试验结果作出评估，如果油耗和NOX、CO、PN排放值低于法规限值，则把车辆送到检测中心进行转毂认证，以提高认证通过率和减少资金的浪费。