基于某增程搭载车型性能需求，以提升续航里程为导向，开发的一款1.5L增程专用自吸发动机。通过台架性能开发及整车仿真验证，主要结论：1.增程专业发动机使用工况点更为集中，通过高效燃烧系统、催前EGR方案、阿特金森循环、电动化及热管理等技术措施，发动机最高热效率达到42%，同时大幅拓宽用户使用高效区。2.通过发动机与发电机高效区匹配，提升增程器总成效率，结合总成台架试验验证，最高油电转换率达到3.5kwh/L。3.相比基础机型，混动专用自吸发动机在整车WLTC馈电油耗收益0.58L/100km，续航里程能够提升12%。

为了研究碱土金属对Cu/SSZ-13的中毒作用，揭示其中毒机理，采用离子交换法合成了Cu/SSZ-13分子筛催化剂，并对其进行了不同浓度的Mg和Ca中毒处理。SCR实验和表征结果表明，Mg或Ca中毒后，Cu/SSZ-13催化剂的SCR活性明显下降，这是由于Mg和Ca减少了Cu/SSZ-13中的Cu2+物种和Brønsted酸位，同时增加了CuOx的含量。此外，催化剂表面的Mg和Ca会堵塞分子筛的孔隙，从而降低催化剂的比表面积，而Ca会进一步导致沸石骨架的部分坍塌。研究揭示了碱土金属中毒对Cu/SSZ-13的影响及其机理，为开发高效、耐碱土金属的Cu/SSZ-13 NH3-SCR催化剂提供了数据和理论支持。

为了提高车辆性能和能源利用效率，本文提出一种基于行星齿轮机构的新型飞轮混合动力系统（PGS-FHEP）。该系统由内燃机、控制电机、储能飞轮和行星齿轮机构组成，结合了机械飞轮储能系统的高效率和电机灵活可控的特点。利用杠杆法对PGS-FHEP系统进行了分析与建模，设计了基于规则控制的整车能量管理策略，并在不同测试循环下进行了仿真验证。结果表明，与传统手动变速器汽车相比，应用PGS-FHEP混合动力汽车的燃油经济性可提高50%以上，加速性能可提高28.01%。制动能量回收效率可达60.61%，其中储能飞轮可直接回收37.85%的制动能量。

船舶碳捕集系统应用MEA吸收剂难以满足未来更加严格的排放法规，因此需要开发新型船舶CO2吸收剂。本文提出了一种有效的新型有机胺吸收剂混合策略，即将具有高吸收性能的四乙烯五胺（TEPA）与具有优秀解吸性能的N-甲基二乙醇胺（MDEA）进行混合，来同时提升吸收剂的吸收解吸性能，并筛选出TEPA/MDEA混合胺吸收剂的最优配比，以及分析TEPA和MDEA所发挥的作用。在此基础之上，针对船舶发动机条件下的温度、CO2浓度，SO2以及NO浓度变化对吸收剂吸收解吸能力的影响进行了研究。研究结果表明：TEPA/MDEA的最优摩尔比为7：25，在此配比条件下的吸收剂初始吸收速率与MEA相同，最大CO2负载量相对于MEA提升了60%，解吸效率提升了78.1%，解吸能耗降低了25%。在TEPA/MDEA混合胺吸收剂中TEPA负责与CO2进行反应，MDEA负责转移质子。吸收温度和CO2浓度的增加均会提升吸收速率，但是吸收温度升高会降低最大CO2负载量。解吸温度升高可以让解吸性能得到全面提升。SO2和NO的存在均会导致TEPA/MDEA混合胺吸收剂性能的降低，但是由于SO2和NO的浓度较低，在运行时间不长的情况下内对吸收剂的影响比较低。

随着国家排放法规越来越严苛，各大汽车厂商都在开展发动机新机型的研究，为了兼顾成本，自吸发动机成为各大汽车企业重点关注的对象。东风也在积极开展相关工作，第一代1.6L自吸发动机（代号A16）已经成功投放市场，为进一步提升在发动机领域的竞争力，研发出一款1.5L自吸发动机（代号C15DR）。C15DR围绕性能升级开展了大量工作，采用了350bar直喷燃烧系统、DVVT等关键技术，并系统性优化了进排气凸轮型线、气道、燃烧室形状等。采用性能仿真和光学发动机试验相结合的方式，开发出了最合适的燃烧系统。相较于A16，C15DR在排量降低的基础上，最大功率相当，最低比油耗降低5.8%。

在氨/柴油双燃料发动机排气管上加装了DOC+SCR后处理装置，用于去除尾气中的HC、CO、NH3、NOx、N2O等污染物。研究结果表明，氨/柴油双燃料发动机的HC、CO排放随着氨比例的增大而上升，在50%负荷下，40%替代率时相较于纯柴油模式其排放分别上升了132.2%和68.2%。同时NOx排放会随着氨替代率增大而下降。尾气在经过DOC后CO转化效率在50%负荷时从纯柴油时的100%下降到40%替代率时的18.9%，而HC的转化效率与氨替代率无关；NOx在DOC中可以被尾气中的NH3还原；同时NH3在DOC中被氧化为N2O和NOx，是导致N2O排放激增的主要原因，并且50%负荷时相较与75%负荷，更多的NH3被氧化为N2O而不是NOx。经过SCR后，尾气中的NOx、N2O与NH3排放进一步下降，但受氨氮比的影响，SCR出口处NOx或NH3排放较高；N2O在SCR中转化效率较低，在50%负荷30%替代率达到最高为47.8%。

随着国家油耗和排放法规越来越严苛，各大汽车产商都在开发增压发动机，在动力性能提升的同时也带来了散热量增大的风险。东风某增压发动机在散热量方面已经开展了大量的工作，但搭载车型在热平衡试验中依然出现了发动机水温不平衡的问题。针对该问题，本文进行了深入研究，从整车出发系统性梳理了散热量影响因素，并提出了相应的优化方案。发动机方面采用仿真和试验相结合的方式对水套隔板进行了设计优化，实测发动机散热量降低了2~5%；整车方面也采用了进气格栅及散热器加大等优化方案，最终该车型整车热平衡试验顺利通过。

氨氢混合作为无碳燃料具有较好压燃特性，高压双直喷模式下氨和氢喷射和混合可进行灵活布置，配合喷射相位的策略设置可控制氢点火引燃方式，并确定最佳引燃策略。本文首先进行了广泛的进行了多变量下的性能和负荷的理论分析，在此基础上进行了不同氢燃料喷射时刻研究，探索不同引燃燃料氢喷射策略对主燃燃料氨的燃烧和排放性能影响。结果显示，在本文所研究机型下，掺混比例为100NH3+10H2，点火时刻为-3°CA ATDC为较优设定。不同的氢燃料喷射时刻热效率相当，但是氨氢同时喷射时，氢气和液氨经过卷吸碰撞，在点火位置周围的集中分布后扩散的行为有利于氢气的迅速引燃，液氨先喷情况下携带氢气集中分布在点火位置周围后直接点燃导致燃烧滞后，机械载荷小，但是NOx排放水平较其他方案高出约25%。最后在排放上，氨氢燃料混合燃烧的排放水平十分接近Tier Ⅲ标准，NO为主要的排放物。氨氢燃料混合船舶低速机高压直喷燃烧是潜在的技术路径。

基于半解耦思想构建了TRF/乙醇/正丁醇五组分简化机理，模拟研究了稀燃氛围下增压直喷汽油机燃用低碳醇汽油的燃烧过程及爆震特性。结果表明，稀燃有利于降低爆震强度，在稀燃氛围下掺混正丁醇增加了爆震趋势，温度场、自由基场、速度场等不同场分布均对爆震燃烧过程有所体现，但爆震强度变化与掺混比例密切相关，不同掺混比下正丁醇的物理化学作用所占据的地位不同。此外，稀燃与掺混正丁醇均有利于提升热效率，加快火焰传播速度，在15%掺混比下爆震时刻最早但爆震强度较为温和，应在此基础上利用不同策略优化其燃烧过程以进一步提升热效率。

动力装置耦合尾气余热重整氨制氢具有改善发动机性能，减少废气排放的潜力，在内燃机中极具应用前景。本文基于固定床反应器，装配Ru-Al2O3催化剂，开展催化重整氨制氢实验，探究温度、时空速度等变量对反应进程的影响。通过对实验数据的拟合与优化，标定经验公式系数，基于此构建一维催化重整氨制氢模型。结果表明，氨气转化率和重整效率均随着反应温度的升高而升高，随着时空速度的加快而下降。本文提出的速率模型可以较好地模拟氨气催化重整制氢过程，并具有良好的预测性能，基于此经验公式构建的一维模型，可为今后耦合发动机模型，开展系统级仿真工作提供指导意义。