湍流射流点火是一种可以有效提高发动机燃烧速度、扩大稀薄燃烧极限的技术。然而预燃室的结构参数对预燃室内混合气形成状态、预燃室射流形成状态以及主燃烧室内引燃状态具有显著影响。试验以一台单缸汽油机为研究对象，研究了主动预燃室喷孔结构参数对汽油发动机燃烧特性的影响。结果表明，预燃室的孔数及喷孔夹角对发动机缸内燃烧有显著影响，实验表明6孔预燃室相对于8孔和4孔预燃室，燃烧速度更快，峰值放热率更高。6孔预燃室有效燃油消耗率在各个空燃比下均最低，且稀薄燃烧极限最高。预燃室喷孔夹角会影响热射流在缸内的分布状态，进而会影响射流的引燃状态，预燃室喷孔夹角的角度过大和过小都会恶化缸内燃烧状态，喷孔夹角处在110°为最佳，射流夹角为110°时稀燃极限最高。

众所周知，信息技术的发展和智能基础设施的建设为解决能源消耗和污染物排放做出了巨大贡献。该研究充分利用获取到的网联信息，设计将混合动力卡车的运动规划和能量优化问题相结合的分层优化策略。该研究选用基于深度确定性策略梯度算法的分层框架，该结构分为两层，即上层运动规划和下层能量管理策略。同时考虑到该车动力构型的复杂性加入了预优化过程。实验结果表明与GLOSA策略相比，在行程时间相近的情况下所提出的策略的舒适性更好，并且燃油经济性可达到基于动态规划算法的能量管理策略的87.2 % ~ 90.7 %。简而言之，所提出的分层框架显示出更好的节能优势。

为了更好地解决内燃机燃油湿壁问题，对燃油撞壁后的蒸发过程进行主动控制，采用分子动力学方法研究了壁面温度、润湿性及粗糙结构对液滴蒸发过程的影响规律。结果表明：液滴在具有不同温度及微结构表面上的蒸发过程中，其形态变化较复杂。随着固液作用系数的降低，固液界面的热阻增加，由液相转变为气相的液滴分子的数量明显减少。在较大的固液作用系数条件下，随着壁面温度的升高，液滴分子总能量增加。随着固液作用系数的降低，壁面温度对液滴分子与壁面原子间能量的影响减弱。当固液作用系数较低时，在具有不同微结构的壁面上的液滴分子的总能量的排序为：光滑壁面>凹坑状壁面>网格状壁面>凸台状壁面>二级凸台状壁面。

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。