摘 要: 集成式的柴油机选择性催化还原颗粒捕集技术（SDPF）可以在低温低负荷下提高NOx的催化转化效率[1]，通过搭载2.0CTI柴油机后处理单体测试台架，对给定四种技术方案的SDPF进行测试。研究不同温度下累碳量对NOx转化效率的影响，结果表明：累碳量对NOx转化效率影响较小，最大约13%；温度对NOx转化效率影响极大，最大达到50%；研究给定四种技术方案SDPF主动再生的安全性，结果表明：对于SDPF主动再生安全性，SDPF入口温度为580℃，累碳量为6g/L的状态下,给定四种技术方案的SDPF载体开裂风险极低。

发动机曲轴箱通风系统是将气缸窜入曲轴箱的高压混合气体通过油气分离模块、呼吸器通风管管、PCV阀、进气歧管等引入燃烧室，不仅平衡了曲轴箱压力，而且减缓机油老化变质，同时防止油气外泄造成大气污染。在低温环境，裸露在外的通风管路内的水汽极易冷凝结冰，造成管路堵塞，导致曲轴箱通风系统失效、发动机油封漏油，甚至造成发动机损坏。通过冬季试验，分析曲轴箱通风系统结冰的原因，制定改进方案，并通过试验验证其效果。在兼顾成本和功能的前提下，解决呼吸器通风管管路结冰问题。

对喷雾微观雾化过程的研究，是提高燃油雾化质量，实现内燃机节能减排的有效途径。为适应缸内高喷油压力，基于多相格子玻尔兹曼通量求解器(MLBFS)，修正压力源项，搭建了柴油喷雾介观模型。随后分析了各燃油-空气密度比下喷雾贯穿距、喷雾面积和喷雾外廓弧长的时间演化，量化的结果能够反映喷雾宏观和微观特征，预测贯穿距的指数发展趋势，阐述空气阻力作用原理，解释涡团的形成和脱落，为改善燃油雾化质量提供了发展方向。

在军队单一燃料政策的推动下，航空煤油RP3被越来越多地用于柴油发动机或地面车辆。为了研究RP3近场喷雾初期破碎的特性，本研究采用了扩散背光摄影成像（DBI）实验方法，研究了不同喷嘴直径的单孔喷油器在不同环境压力和喷油压力下RP3近场喷雾特性。通过建立一维活性子空间，进行多变量敏感性分析，揭示了影响喷雾特性的关键因素。同时，通过不确定性分析研究了各因素对近场喷雾不确定性的影响。研究结果表明，在临界空化数附近工况下，RP3近场喷雾具有更大的不确定性。具有较大喷嘴直径的喷油器更易形成“蘑菇”或“伞”状喷雾结构，并具有较大的喷雾锥角。喷雾锥角随着燃油喷射压力和环境压力的增加而增大。RP3的近场喷雾结构随着燃油喷射压力的增加逐渐从“针”形过渡到“蘑菇”形，而“蘑菇”结构的出现时间则随着环境压力的增加而提前。敏感性分析发现，喷雾锥角主要受环境压力和喷孔内空化的影响。

采用二维并行流注等离子体耦合求解器PASSKEy模拟沿面介质阻挡放电(SDBD)约化场的空间分布和变化规律，将二维计算域中约化场作为零维ZDPlasKin-CHEMKIN耦合模型的输入，研究当量比为1的CH4/O2/He混合气在重复频率为20kHz的纳秒脉冲激励下的点火及反应路径。结果表明，气体击穿后，放电通道形成并沿介质表面向外发展，流注头部约化场较高。活性基H、OH、O在CH4氧化过程中发挥重要作用，O(1D)、O2(a1Δg)增加了链分支路径，加速点火中间产物形成，体现了非平衡等离子体的动力学效应。

在LLC谐振电路与全桥逆变电路的基础上，研制了一种双极性纳秒脉冲全固态电源。该电源通过绝缘栅极二极管（IGBT）将直流电压通过逆变电路转换成电压脉冲，经脉冲变压器进行升压，最终由磁压缩电路独特的拓扑结构实现二次升压并缩短脉冲上升沿、脉宽及下降沿。该电源在一个工作周期内输出极性相反的2个纳秒级脉冲，时序可以灵活控制。通过器件选型及电源优化，研制了双极性纳秒脉冲电源：峰值电压7kV、稳定工作重复脉冲频率20 kHz（正负脉冲间隔50 μs），脉冲上升沿200ns，半高宽700ns，呈现三角波特征。

目前在动力总成正向开发时，通常使用竞品以及经验值设定各关键零部件及动力总成的模态频率区间，并确保增压器、发电机等关键附件能规避发动机的二阶点火频率。进入混合动力时代，动力总成增加了电机等系统，振动和噪声的激励源更加复杂，而且由于质量增加，整体模态频率降低，动力总成及部件在更低的频率范围内模态更加密集，出现模态耦合，放大共振噪声的概率更高，需要借鉴整车的模态频率规划的思路，建立动力总成的模态频率规划表，避免模态强烈耦合，规避各种主要激励源，提升动力总成的NVH性能。

荷电状态 SOC 反映了电池内部剩余电量的水平，是电动汽车的“燃料计量表”。然而，SOC 作为动力电池的隐含状态量，无法借助传感器等手段直接测量得到，仅能通过外部可测的电流、电压和温度等测试数据进行估计和推断。随着锂电池SOC估计精度要求的不断提高，基于深度学习的方法逐渐受重视。本研究通过实验寻找锂电池内阻与温度、SOC、放电倍率等的关系，并绘制电池OCV与SOC曲线。接着将SOC作为输出结果，将OCV和温度作为输入量，采用深度学习SVM算法进行训练，得到预测模型。由结果可知， SVM的预测结果精度高，对电池SOC预测更加准确。

可持续航空燃料(SAF)可以显著减少航空排放，实现碳中和。然而，目前SAF的最大混合比例被限制在50%，用于发动机密封和认证。目前缺乏100% SAF燃烧和排放的研究。该研究开发了一种小型风扇发动机，可以在不混合油的情况下实现SAF的纯燃烧，以评估从废油中提取100% HEFA(加氢酯和脂肪酸)SAF的性能和排放。与喷气燃料相比，100% SAF由于其优异的雾化和燃烧性能，燃烧温度略高，CO、HC和烟雾排放量较低。在中高推力时，CO降低了13-16%，HC降低了14-18%，烟质量降低了89-96%。然而，由于燃烧温度升高，NOx增加了8-14%。缩小后的发动机捕获了喷气发动机的排放趋势，但由于其核心结构简化，存在差异。本研究为评估100% SAF排放提供了有价值的数据，并指导SAF认证。进一步优化核心可以提高相似度。这项研究通过在比例发动机中实现100%纯SAF燃烧，促进了可持续航空发展。

全球航空运输的快速增长引发了人们对航空排放及其对空气质量和气候变化的影响的担忧。飞机发动机会排放一系列污染物，包括氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、二氧化碳(CO2)和颗粒物(PM)，这些污染物会对当地空气质量产生不利影响。与传统航空燃料相比，由可再生原料生产的可持续航空燃料(SAF)为航空业减少生命周期碳排放提供了一条有希望的途径。然而，考虑到SAF生产工艺和使用的复杂性，需要进一步的研究来定量确定对PM物种的具体减排效果。本研究评估了使用100% hefa衍生SAF的小型涡扇发动机挥发性和非挥发性颗粒物的排放特性。飞机采用独立研发的小型涡轮风扇发动机和测量系统，并遵循国际民航组织最新的建议。结果表明，与传统的Jet A和柴油燃料相比，SAF在所有推力条件下的PM数量和质量浓度都显著降低。显微分析表明，SAF PM具有高密度的分支结构，边缘和表面孔隙较厚。研究结果强调了SAF减少PM的好处，并有助于评估其实现航空业可持续增长的潜力。这项研究有助于了解SAF对大气的影响，并有助于SAF燃烧优化、排放监管和适航认证。