基于风冷式动力电池包的混合电动汽车(HEV)车型，对低温环境下动力电池的加热性能进行研究。针对风冷动力电池普遍存在的低温环境下升温慢的问题进行改善分析。提出了优化后排空调出风口位置以及从空调箱引流至电池进风口的优化方案，通过三维仿真计算优化方案的改善效果，并基于某款HEV车型进行实际环境舱试验测试，验证改善方案对低温环境下动力电池温升的实际改善效果。从空调箱引流对动力电池进行加热，可以明显降低整车动力电池开始加热的时间，电池的温升速率提升33%。

为实现国六在用车尾气排放颗粒物数目浓度检测技术和设备国产化，本文基于凝结核增长计数原理，自主研发了纳米级细颗粒物计数仪器BH CPC，并在洁净间进行了标定实验，测得仪器的检测效率为D90时所对应的颗粒粒径为20.6 nm，仪器的启动响应时间为2.53 s，均满足轻型汽车污染物排放测量法规（GB18352.6—2016）所规定的检测仪器要求。同时，在北京学院路机动车检测中心，基于标定完成的自研CPC仪器对机动车排放尾气颗粒数目浓度进行了实地测量和采样离线分析，结果表明：自研的CPC在测量在动车尾气颗粒数目浓度方面表现出良好的一致性，只有在颗粒数目浓度高达25000 P/cc时才会出现较大的计数波动。在相同怠速工况下，符合国六排放法规的车辆尾气排放颗粒数目浓度远低于符合国四法规的车辆，自研CPC对这两种情况的测量结果都非常准确。此外，离线电镜检测结果显示，随着发动机转速的增加，颗粒样本中的燃油含量明显减少，颗粒尺寸也显著缩小。

A Diesel particulate filter (DPF) is a necessary technology for dealing with particulate matter in diesel engine exhaust. The DPF continuously captures particulate matter during use, which accumulates within the DPF and affects the airflow characteristics within the DPF, thereby altering the exhaust flow within the DPF and having an impact on diesel engine performance and safety. In this paper, the dynamic and steady-state flow processes of the DPF system under different soot loads are analysed, and the mechanism and law of the influence of soot load on gas flow in the DPF system are obtained. The results show that under a steady state, soot loading changes the flow resistance, leading to the formation of a pressure drop at the inlet and outlet of the DPF. The pressure drop was found to be positively correlated with both soot loading and flow rate, and the effect of flow rate on pressure drop was more significant than soot loading; Under dynamic state, due to the presence of porous media and DPF cavities, there is a delay in the change of fluid parameters at the DPF outlet compared to the change of DPF inlet parameters. The stability time t is defined as the time when each fluid parameter at the DPF outlet begins to change and stabilizes. Research has found that the stability time of DPF increases with the increase of soot load.

本文在不同压缩比条件下研究了掺氨率、过量空气系数和点火时刻对氨氢射流点火发动机燃烧和排放特性的影响。结果表明，随着掺氨率的提高，发动机的燃烧相位推迟，燃烧持续期延长，峰值缸压和峰值放热速率降低。低压缩比条件下，随着掺氨率的提高，发动机的NOx排放降低，而未燃氨排放升高，并且在80%掺氨率条件下发动机取得最高的指示热效率。在高压缩比条件下，氢气主动射流可稳定引燃纯氨气。氨混合气浓度较低时，混合气燃烧速度变慢，并且发动机未燃氨排放升高，氨气燃烧效率降低，并导致发动机指示热效率降低。

氨作为一种新型能源载体和清洁零碳燃料，其应用对动力装置实现碳中和具有重要战略意义。但氨燃烧存在火焰稳定性低、反应活性低、自燃着火温度高及NOx排放高等缺点。针对以上问题，基于化学动力学对H2/DME助燃氨燃烧的三元燃料层流预混火焰基础燃烧特性开展相关研究。构建并验证了NH3/H2/DME三元燃料化学反应机理，探究了常温常压下H2/DME掺混对氨燃料复合燃烧层流火焰特性的影响机制。研究结果表明H2侧重提高复合燃烧层流火焰锋面OH浓度，而DME侧重提高内火焰面CH2O浓度，进而提高火焰稳定性。H2可缩短复合燃烧过程的滞燃期而DME可降低复合燃烧的自燃着火温度，NH3/H2/DME三元燃料可实现氨复合燃烧层流火焰稳定性、滞燃期及自燃着火温度的综合改善。此外，结合反应流分析发现抑制氨复合燃烧过程中NOX生成的关键是调控NH和HNO的浓度与反应方向。

汽车线控转向系统取消了传统转向系统中方向盘到转向机构的机械连接，驾驶员无法通过机械连接获得转向路感反馈，导致驾驶体验变差。针对线控转向系统路感模拟问题，本文开展了线控转向系统路感算法仿真研究。建立了线控转向系统动力学模型。采用动力学计算方法，提出了通过测量转向电机电流计算实时转向力矩的路感反馈算法，采用Simulink与CarSim软件搭建了线控转向系统和整车模型，选取方向盘正弦输入实验和双移线试验对控制算法进行仿真验证，针对由于电流传感器测量误差与系统误差导致的力矩抖动现象，使用卡尔曼滤波算法对其进行修正。仿真试验结果表明：设计的路感模拟算法可为驾驶员提供准确的路感反馈，能够符合驾驶员的驾驶偏好；使用卡尔曼滤波算法对电流进行修正，可以有效地消除方向盘力矩抖动现象，使转向过程更加平顺。

柴油机是一个高耦合、非线性的复杂系统，为了准确预测其性能大小和变化规律，提出了一种基于改进算术优化算法与极限梯度树结合的性能预测方法。针对算术优化算法本身的缺陷，提出将莱维飞行、高斯变异和贪心策略融入算法中，提升算法的寻优能力；基于改进后的算术优化算法优化极限梯度树模型的超参数，提升模型的预测精度，形成了一种行之有效的柴油机性能预测方法。研究结果表明：相较于BP神经网络、支持向量机和未优化的极限梯度树模型，经过改进算术优化算法优化的极限梯度树模型有着更高的预测精度，对柴油机比油耗、HC比排放、CO比排放、NOx比排放和涡前排温的预测结果决定系数均大于0.97，且预测值与试验值有较好的相关性。

随着对环境的重视程度提高和对车辆性能要求的不断提高，人们对车辆的动力性和经济性提出了更高的要求。混联式混合动力乘用车，构型复杂，可以实现多种模式，提高车辆的动力性和经济性，但这也导致了车辆中的电子控制单元中需要标定的控制参数数量呈指数级增长，给车辆的开发带来巨大压力。虚拟标定技术成为一种解决方案。本文建立了针对混联式混合动力乘用车动力总成的虚拟标定平台，利用AMEsim和SIMULINK建立了标定对象的物理模型，并与台架实验结果对比，误差在10%以下，验证了模型用于标定的可行性。接着利用MATLAB建立了优化平台，与仿真模型协同建立虚拟标定平台。针对某款混联式混合动力乘用车进行了虚拟标定，结果经过仿真验证，发现车辆的百公里油耗和循环工况耗电量分别降低了38.61%和38.18%。

为了探究气泡对泡状流燃料喷油过程的影响，本文采用了分子动力学模拟方法对纳米氧气泡燃料从油箱经过高压油轨，并最终通过喷油器喷孔喷出的过程进行了仿真研究。结果表明：常温常压条件下燃料中纳米氧气泡的稳定性取决于添加的氧气分子数量，添加的氧气分子越多，气泡越稳定；当泡状流燃料进入高压油轨后，受到外界高压条件的影响，先前能稳定在燃料中存在的纳米气泡迅速溶解消失；当燃料通过喷油器喷孔喷出时，由于外界温度升高和压力降低，先前溶解在燃料中的氧分子在首先燃料中析出形成气泡，随后气泡逐渐扩大，最终破裂并逸出，这个过程有助于燃料的破碎并能使燃料周围的氧浓度升高，有利于燃料的雾化及后续的燃烧。

随着碳中和概念的兴起，无碳燃料氨正受到内燃机研究人员的广泛关注。氨/柴油双燃料发动机能够有效的克服氨在发动机上着火难的问题，是降低碳排放的有效措施。基于一台单缸柴油机，在1200 r·min-1以及30%负荷的条件下进行了柴油引燃氨模式试验，系统研究了氨预混比、预喷射比例和预喷射正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧过程、性能和排放特性的影响规律。研究发现，预喷射策略能够提高氨预混比例上限，降低循环变异系数，放热率由单级高温放热转为双级高温放热。随着氨预混比增加，两种喷射策略的NOx排放均下降而CO排放均增加。其中NOx排放的降低可能是由于缸内温度的降低，导致热NOx和燃料NOx生成减少。在35%氨预混比例下，研究了预喷比例的作用。随着预喷比例增加，平均指示有效压力(indicated mean effective pressure, IMEP)先增加后降低，有效膨胀比EER持续增加。中低预喷比例能够提高发动机的IMEP，这可能是由于当预喷比例超过35%时，有效膨胀效率EEE增幅低于传热损失增幅。当预喷比例为35%时，IMEP最高且CO和NOx排放分别比单喷策略降低23%和20%。对预喷射正时的研究表明，较小的喷射间隔可以增加氨/柴油双燃料发动机的IMEP，并降低CO和NOx排放。