利用车载排放测试系统对轻型柴油车进行实际道路试验，研究高原环境下道路坡度对车辆比功率（Vehicle specific power ，VSP）、NOx和CO2的影响。试验结果表明：忽略坡度对VSP的数值大小造成差异，引起VSP分布趋势变化。在10度坡度范围内，含坡度与忽略坡度的VSP差值和坡度具有较强相关性；当道路坡度小于1度时，可以忽略坡度计算VSP值；忽略坡度的VSP对划Bin区间造成聚集，扰乱了Bin区间与排放相关性；忽略坡度Bin区间排放值更接近于平均排放值；高原山区的VSP值与NOx、CO2排放速率有较好的相关性。

在高原城市，大气压力较低，进入气缸的进气量减少，燃烧恶劣，使得柴油公交车排放污染物增多。以昆明市柴油公交车为研究对象，使用机动车在线监测系统获取公交车不同路线氮氧化物（NOx）的实时排放数据，通过分析NOx的空间自相关属性，生成整条路段不同时间段的排放热力图，对NOx的空间分布特征进行研究，分析造成其局部聚集性的原因。结果表明：上午、中午、下午及晚上4个时间段的NOx全局空间自相关指数分别为0.676、0.424、0.711和0.455，Z得分分别为324.661、180.275、387.332和358.942，表明尾气污染物在空间上呈现高度聚集特征；在工作日和周末，8:00、11:00、17:00和21:00的NOx排放均高于其他时间段，星期六公交车的氮氧化物排放整体上高于星期天。

以定循环喷油量的控制方式，通过发动机试验台架，研究了0 m、1000 m和2000 m海拔环境下VNT开度、EGR率、主喷正时和轨压等关键控制参数对柴油机燃烧特性的影响。结果表明：不同海拔下，随着VNT开度和EGR率的增大及轨压降低，滞燃期延长，最大缸内压力和最高瞬时放热降低，CA50后移；不同海拔下，随着主喷正时提前，滞燃期延长，最大缸内压力增大，最高瞬时放热率基本维持不变，CA50前移。不同海拔下，平均指示压力随EGR率增大和主喷正时推迟而降低，2000 r/min时平均指示压力随VNT开度减小呈先增大后减小的趋势，随轨压增大略有降低，3600 r/min时平均指示压力随VNT开度减小和轨压增大而增大。在循环喷油量、VNT开度、EGR率、主喷正时和轨压不变的情况下，随着海拔升高，滞燃期延长，最大缸内压力和最高瞬时放热率降低，CA50后移，平均指示压力减小。

为优化高原环境下柴油机的喷油策略，在一台四缸高压共轨柴油机上，采用试验的方法研究了0 km、1 km、2 km海拔条件下，主喷正时、喷油压力对发动机缸压、放热率、增压系统等热力参数及转矩、燃油消耗率等性能参数的影响。试验结果表明：同一海拔下，随着主喷正时的提前，缸压峰值出现的时刻提前且峰值上升，同时缸内最高燃烧温度、涡前排气温度上升，燃烧重心更加靠近上止点，转矩随着主喷正时的提前而升高，有效燃油消耗率呈相反的趋势；高海拔下，较提前的主喷正时利于提高动力性及经济性；同一主喷正时下，随海拔的升高，缸压峰值及放热率峰值降低；海拔变化对中冷前温度、涡前温度及涡前压力影响较大；同一海拔下，喷油压力的小幅度增加对缸压、放热率、最高燃烧温度等热力参数影响不大，输出转矩随着喷油压力的增加而降低。

缸套失圆会导致发动机出现漏气、机油消耗增多、摩擦损失加剧、功率下降和排放恶化等问题，研究内燃机缸套失圆特征对改善内燃机的动力性、经济性以及排放特性具有重要意义。以某高压共轨柴油机干式缸套为研究对象，采用仿真结合测试的方法，对比探究了缸套在热态、热态预紧、热态预紧过盈、热机耦合和热机耦合过盈工况下的综合型线变形特征以及不同变形特征对摩擦损失、窜气量和机油消耗的影响。结果表明，在热态工况下，摩擦损失功最大，为1.09kW；在热态预紧过盈工况下，窜气量最大，为15.71L/min；在热态预紧工况下，机油耗最大，为4.29g/h。在热态工况下施加预紧，摩擦损失功减小，机油耗和窜气量增大，继续施加过盈，摩擦损失功和窜气量增大，机油耗减小；在热机耦合工况下施加过盈，摩擦损失功、机油耗和窜气量均增大。

针对高原环境下柴油机功率下降、经济性恶化等问题，采用大气压力模拟系统及发动机台架，以柴油机动力性为目标，在0m、1000m、2000m和2400m海拔下对柴油机增压压力、喷油提前角、轨压和喷油量进行了协调控制标定。结果表明：在增压器转速、缸内压力、排气温度和烟度限值等限制条件下，通过目标增压压力控制、喷油正时提前、提高共轨压力以及减小喷油量综合控制，能够较大程度恢复高原环境下柴油机动力输出。与0m海拔相比，1000m海拔下的最大扭矩和最大功率分别降低了2.71%和0.57%，最低比油耗和最大功率比油耗分别增大了2.13%和0.51%；2000m海拔下的最大扭矩和最大功率分别降低了6.67%和3.24%，最低比油耗和最大功率比油耗分别增大了4.62%和1.74%；2400m海拔下的最大扭矩和最大功率分别降低了11.16%和10.90%，最低比油耗和最大功率比油耗分别增大了5.62%和2.29%。NOX排放随海拔的变化与发动机工况相关，当转速低于2000r/min时，NOx排放随着海拔升高而降低，而转速高于2000r/min时，NOx排放明显增大。随着海拔升高，柴油机烟度逐渐增大，尤其低速时更为明显。

冷起动性能是影响柴油机高原高寒地区可靠性的重要因素之一。首循环在冷起动过程中起至关重要的作用，其显著影响柴油机的冷起动性能。研究在环境仓和三维仿真中进行了冷起动升速期首循环的喷雾、燃烧和排放特性研究。提出了包含117个反应物和649个反应步骤的正十二烷骨架机理。研究表明由于高原环境下的低介质密度和低环境温度，发动机冷起动性能变差且较难达到稳定怠速状态。实验与仿真结果表明其升速期首循环的喷雾、燃烧和排放特性均明显受到环境温度和海拔的影响。当海拔升高或环境温度降低，柴油缸内雾化和燃烧变得不充分，从而反应释放较少的能量且HC、NOx排放显著升高。通过合理的ECU的优化标定可以改善柴油机高原冷起动性能。

贵金属催化剂对于催化氧化脱除船舶天然气发动机尾气中的CH4具有较好的催化性能。通过湿浸渍法将贵金属Pd负载在预先制备好的LaAlO3钙钛矿载体上得到催化剂Pd/LaAlO3,其在CH4催化氧化反应中表现出较好的热稳定性，在经过1000 oC条件下高温老化100h后，PdO物种仍能够维持高度分散在催化剂的表面，并表现出较好的低温催化氧化CH4性能（T90=394 oC），而传统的Pd/Al2O3催化剂在老化后，其表面的PdO颗粒发生严重的团聚，其对CH4的催化氧化性能也显著恶化（T90=514 oC）。XRD、TEM、Raman、XPS和H2-TPR等表征结果说明负载在LaAlO3载体表面的Pd物种，能够部分进入LaAlO3载体的表层体相中，从而形成较强的金属-载体强相互作用，使得Pd物种在老化过程维持高度分散的状态，并保持以Pdn+ (n>2)高价态形式稳定存在，同时表面伴有较多的吸附氧物种, 从而能够有效促进CH4在低温下的活化过程。

基于台架试验研究对比了柴油机颗粒捕集器（DPF）负载Cs-V基非贵金属催化剂与Pt-Pd基贵金属催化剂对非道路柴油机动力性、经济性和排放性的影响，同时对Cs-V基催化剂壁面和壁内两种DPF催化剂涂覆方式进行了探讨，结果表明：Cs-V基催化剂负载DPF的颗粒减排率低于Pt-Pd基催化剂，但仍可减少94.4%的PN排放和91.7%的PM排放，满足非道路IV阶段限值，并且对气态物CO、HC和NO也有氧化效果。同时，Cs-V基催化剂壁内涂覆的DPF背压和污染物排放均高于壁面涂覆，排放颗粒物的几何平均粒径（GMD）仅有33.3 nm。综合来看，Cs-V基催化剂壁面涂覆的DPF在非道路柴油机上具有较好的应用潜力。

通过自蔓延燃烧法制备了In2O3纳米粉末，分别控制其在不同升温速率下900 ℃煅烧3 h，进一步制备出基于YSZ固体电解质的In2O3混合电位型氨气传感器。实验发现在2 ℃/min下煅烧的传感器性能最优，在525℃下灵敏度达到-61.27mV/decade，TEM结果表明2 ℃/min对应的粒径平均值为70.36 nm。在NH3浓度10 10-6-50 10-6范围内，此传感器感应电势变化值与NH3浓度具有明显的半对数关系，符合混合电位原理。针对该传感器较容易受NO2的干扰，将NiCo2O4作为参比电极可以在很大程度上抵消NO2的响应，改善其选择性。