本文建立了Pt催化剂表面CO-H2共同氧化体系详细反应机理和基元反应动力学模型，模型可以准确的拟合试验结果，验证了机理的准确性。结合当量比燃烧天然气发动机排放特性，对CO和H2在还原性气氛、氧化性气氛和化学计量比气氛中的氧化特性和机理进行研究。结果表明，低温条件下Pt催化剂表面CO(s)和OH(s)反应生成COOH(s)和CO2(s)是CO氧化的主要反应路径，也是CO-H2共同氧化体系中H2促进CO氧化的主要反应机理。高温条件下，还原性气氛和化学计量比气氛中CO的氧化仍然主要通过CO(s)和OH(s)反应的路径进行，而在氧化性气氛中CO(s)和O(s)的直接反应成为主要的氧化路径。

通过小样试验探究了水蒸气对于商用SCR催化剂NH3存储性能的影响，进气组分中水蒸气的加入，虽然降低了分子筛催化剂的NH3存储量，但是同时也降低了NH3脱附对于温度的敏感性，不仅减少了NH3吸附饱和的时间，还减少了升温过程中NH3脱附量；建立了Cu/SSZ-13分子筛催化剂NH3-SCR催化反应动力学模型，用来预测催化剂的NH3存储和NOx还原性能。该模型考虑了NH3吸附与脱附、NH3氧化、NO氧化、NOx还原反应。模型能较好地预测SCR反应时各组分浓度的变化规律。基于小样试验数据验证过的反应动力学参数，热态WHTC循环中会低估低温下的NOx转化效率，导致较高的NOx排放。其原因可能是稳态试验数据验证的反应动力学模型，在低温下会由于NH4NO3的抑制效应从而低估催化剂的NOx转化能力，通过优化动力学参数，提高了低温下试验值与模拟值的拟合效果。

选取一辆最大设计总质量18000kg的自卸车，采用发动机在环的方法，构建了整车模型、道路模型和驾驶员模型，研究了不同载荷条件下污染物和二氧化碳（CO2）的排放特性，结果表明：随着载荷增加，CO2的总排放增加，但比排放降低。颗粒物数量排放（PN）的总排放和比排放均增加。载荷增加对NOx、THC和CO的影响规律不显著。载荷变化带来的发动机运行工况的变化，造成缸内燃烧改变和排气温度变化，同时影响了发动机的原排和后处理的催化效率。颗粒捕集器（DPF）在车辆运行过程中的再生，会增加CO2、PN和NOx排放

CeO2催化剂具有良好的氧化还原能力和储氧能力(OSC)，被认为是最具潜力的CDPF催化剂，其催化活性和抗水热老化性可以通过金属氧化物改性进一步加强。本文基于热重实验（TGA）研究了Ce基催化剂金属氧化物改性和水热老化对PM氧化性能的影响。结果显示各种金属氧化物改性的Ce基催化剂PM氧化性能排名为Ag>K>Mn>Zr，但Zr金属氧化物改性可明显提高催化剂抗水热老化性能。本文结论为分析Ce基催化剂的水热老化机理打下理论基础。

梳理了欧盟非道路用柴油机排放法规变更历程，对非道路欧Ⅴ阶段的相关指令进行了解读，重点介绍了非道路欧Ⅴ阶段的排放限值和型式认证试验项目及相关测试要求，并通过研究国内外欧Ⅴ产品主流技术路线，提出了非道路用柴油机可行技术路线发展趋势，对国内柴油机厂开发欧Ⅴ产品或者未来国五产品有一定的借鉴意义。

当前温室气体减排已成为国际海事组织的重点工作。故以柴油作为燃料的船用发动机亟需开展柴油以外的其他燃料研究以满足节能减排的要求。氨容易液化，液态氨的能量密度高，可以成为零碳排放船舶的良好选择。甲醇作为碳中和型燃料，在使用阶段会排放二氧化碳，但是利用二氧化碳能够合成制备甲醇，并且没有甲烷泄露造成的温室气体排放问题，具有更好的减排效果。因此本文综述了氨和甲醇两种储能燃料合成技术，为后续船舶使用这两种储能燃料提供技术基础。

为了明确纳米流体富液的解吸过程和解吸强化机理，搭建化学解吸实验系统并设计可视化实验，研究颗粒特性和外界扰动对解吸速率的影响及可能机理。主要对比分析了解吸过程中SiO2-MDEA纳米流体富液和纯MDEA富液中CO2气泡的生成和运动行为，探究了TiO2颗粒质量分数和粒径、电磁搅拌和超声振动等外部扰动方式对解吸强化效果的影响。结果表明：相比MDEA富液，0.06wt% 40nmTiO2-MDEA纳米流体富液的解吸速率可提高51.6%；主要原因在于纳米流体可通过增加表面粗糙度调控CO2气泡成核、长大，并且纳米颗粒的布朗运动可加速气泡脱离，由此强化解吸过程；电磁搅拌和超声振动通过加速气泡脱离和溢出液相来进一步促进纳米流体富液的解吸。

甲醇发动机与传统柴油机相比，工作方式不同并且甲醇发动也存在几种不同工作方式，加上甲醇特殊的物理化学性质，燃烧产物与柴油机存在很大差别，普通柴油机润滑油不能完全满足甲醇发动机的润滑需求。通过对现有的可商用船用甲醇发动机的技术进行分析，尤其是对火花点燃式以及压燃式甲醇发动机对润滑油产生的影响进行分析，提出了甲醇船机油对润滑油需要有碱值保持能力以及抗乳化能力。认为甲醇发动机油技术难点在于限制硫磷的含量同时保持抗氧抗腐能力，保持高碱值同时又能避免活塞沉积物。

在定容弹喷雾试验平台上，运用高速摄像和纹影技术，拍摄了正庚烷和正十四烷在亚临界和超临界环境中的喷雾图像，研究了超临界环境、燃料碳链长度对喷雾特征参数的影响。结果表明，喷雾非液相层厚度随环境温度和压力的升高而增厚，超临界环境会促进燃料和氛围气的混合。亚临界环境中，正十四烷的喷雾非液相层厚度是正庚烷的0.67倍，超临界环境中，正十四烷的喷雾非液相层厚度是正庚烷的1.33倍。此外对碳氢燃料贯穿距的计算模型进行修正，修正后模型的预测结果与试验数据吻合度达到95%，能较好预测碳氢燃料在亚临界和超临界环境中的贯穿距。

基于光学手段，在一台光学发动机平台上，利用高速摄影技术获取了缸内火焰形态并使用双色法计算碳烟KL因子分布，实验研究了体相纳米尺度泡状流燃料对发动机火焰发展过程以及碳烟影响规律。研究结果表明：在常规柴油中加入体相纳米气泡后，燃烧始点滞后，燃烧持续期缩短，火焰面积和自然发光度降低明显，预混合燃烧比例增加，碳烟排放显著降低；相比于气泡粒径较小的泡状流燃料，当使用大粒径泡状流燃料时，燃烧始点进一步推迟，缸内压力峰值降低，但放热率峰值基本与小粒径泡状流燃料持平。