液氨缸内高压直喷具有提高燃烧效率，减少氨逃逸的潜力，在内燃机中极具应用前景。本文以液氨喷雾混合气形成和燃烧过程为对象，进行了数值模拟和实验验证。根据实验中获得的气液相贯穿距数据，对三维模型进行参数标定。结果表明，本文喷雾模型可以在高温高压环境条件下准确预测液氨喷雾的贯穿发展过程。在喷雾混合气形成过程中，液氨汽化吸热导致喷雾中心区域降温效果明显，喷雾边缘处氨的质量分数多在0.1附近。利用特征时间燃烧模型对液氨喷雾燃烧过程进行了初步计算，可以较好地模拟整个燃烧过程。

高速电磁阀是共轨燃油喷射系统的关键部件，其衔铁偏心作用是影响高速电磁阀静动态特性的重要因素。为了揭示高速电磁阀衔铁偏心作用对其静态电磁力的影响规律，结合试验和数值模拟方法，首先采用ANSYS Maxwell软件建立了高速电磁阀仿真模型，并通过与试验电磁力对比验证了其精度，最大误差为4.8%；然后分析了衔铁中心偏移和偏转对高速电磁阀电磁力的影响。结果表明：衔铁偏转是导致轴向电磁力减小的主要因素，衔铁偏移是径向电磁力产生的主要因素；随着偏移量的增大轴向电磁力逐渐变小，而径向电磁力逐渐增大，但总体来说对电磁力的影响不显著；随着偏转量的增大，轴向电磁力近似呈线性下降，最大轴向电磁力降低率达到了19.8%；径向电磁力虽然逐渐增大，但增幅不明显。

在实际道路行驶中，三元催化器(TWC)频繁工作于空燃比波动及断油清氧状态，为探究TWC在瞬态工况下的清氧过程，对某商用TWC进行稀切浓小样试验，入口稀、浓Lambda分别为1.06、0.98，来流温度为400℃。基于RH反应机理搭建催化器模型，探究CO和H2清氧反应速率、水煤气转化反应及储氧量对清氧过程的影响，利用催化器后端Lambda变化作为综合关键评价指标，依据出口组分浓度优化相关动力学参数，提出了一种稀切浓试验数据的分析与模型参数调整方法。结果表明，所提出的优化逻辑方法能快速清晰地将仿真中各关键组分浓度与试验值进行匹配，具有较好的模型校准能力。满足国六排放法规的TWC相较RH机理所使用催化器性能有大幅提高。

随着海洋环境法规的日益严格，船舶运营排放受到更多关注。结合低碳燃料与可再生能源的减排优势,混合动力推进技术为船舶能效提升提供了巨大潜力。然而，受限于运营工况的时变性与随机性，船用混合动力系统的实际节能减排效果与理论设计存在着较大的差距。为了改善邮轮混合动力系统的运营能效，提出了一种基于实船工况敏感性分析的实时能量管理策略，结合船用气-电混动系统架构，可以实现针对实船全航线运营工况的动力系统选型配置优化设计。文中以Vista级大型豪华邮轮为例进行了仿真计算，结果表明，相比传统的主机选型配置流程，该优化设计方法具有更强的工况适应性与鲁棒性，在全航线周期内可以节省燃料消耗1.7%，减少CO2排放2.4%。

在行驶工况的构建中，目前多数研究的关注点在数据降维之后操作上，比如聚类分析，而忽略了降维方法本身。降维方法会改变数据的聚集程度，会对聚类效果产生影响，从而影响行驶工况的构建效果。对比了6种不同的降维方法（线性、非线性和神经网络各2种），研究发现，不同降维方法下，短行程均被分成了低速、中速和高速三大类。对每种降维方法，均构建了1000个行驶工况，利用特征参数对工况进行评价，结果表明， MDS和AE在工况的构建中表现出了明显的优势，同时发现复杂的方法并一定能够构建出效果更好的工况。为使构建的行驶工况更具有代表性，建议可以将常用的PCA方法替换成MDS。本研究为构建合理的行驶工况提供了新的参考思路。

大功率船用中速柴油机广泛应用在大中型船舶与舰艇中。 随着IMO的排放控制法规的日益严格，国家的双碳战略的持续推进，都对船用中速机的节能减排提出了更高要求。由于大功率船用中速机试验成本高试验数据少，建立其燃烧与性能的预测模型并开展基于模型的优化是进行船用中速机研究的重要手段。在一维与准维建模中，柴油机预测模型一般基于现象学模型计算喷雾蒸发、燃烧与污染物生成过程，标定参数多达数十个，标定难度大，标定过程复杂。为了简化标定模型的过程，本文基于遗传基因算法实现了燃烧与NOx排放预测模型的自动标定，然后在标定好的模型上采用遗传基因算法进一步优化燃油消耗率与NOx排放，实现了船用中速柴油机预测模型的自动标定与优化，可以为船用中速机的研发节省大量的时间成本以及人力成本，促进碳中和与污染物排放改善研究。

搭建了低温等离子体（Nonthermal Plasma，NTP）降解柴油机颗粒物（Particulate Matter，PM）的试验系统，在不同反应温度下对PM进行氧化去除试验。利用发动机废气排放颗粒物粒径谱仪(Engine Exhauste Particulate Sizer，EEPS)探究NTP作用前后PM的粒径分布，通过拉曼光谱仪、热重分析仪（Thermal Gravimetric Analyzer，TGA）分析反应前后PM碳晶体结构及石墨化程度、PM中挥发性物质（Volatile Fraction，VF）和固态碳颗粒（Soot）的氧化活性。研究结果表明，随着负荷的升高，PM由核态向积聚态转变，最大去除率对应的温度逐渐升高，由90 ℃（25%负荷）升高至130 ℃（100%负荷）。随着反应温度的升高，PM表面含氧官能团含量较原机先升高后降低，石墨化程度先降低后升高；当温度升至130 ℃后，NTP的热解加剧，PM的分解反应减弱，石墨化进程减缓。NTP作用后，LVF向HVF转变，Soot的起燃温度Ts和燃尽温度Te降低。Soot的最大失重速率温度Tmax较原机先降低（50 ℃~110 ℃）后升高（130 ℃~180 ℃），PM的氧化活性整体呈先增强后减弱的趋势。反应温度过低或过高均不利于NTP与PM的氧化分解反应。

在柴油机远后喷的过程中，气缸内温度和压力较低，出现燃油湿壁现象，造成机油稀释，进而影响发动机的使用寿命和可靠性。采用CFD软件模拟了某柴油机远后喷工作过程，研究了壁面温度，喷油质量比和喷油时间对远后喷燃油撞壁的影响。结果表明远后喷燃油撞壁对润滑油稀释造成了直接影响，壁面温度的升高能够提高燃油的蒸发量；较小的喷油质量比能够减少燃油对润滑油的稀释；第一次远后喷时间的推迟有利于减少润滑油稀释，可以通过设置适宜的壁面温度、远后喷油量比以及喷油时刻来减少远后喷燃油撞壁对润滑油的稀释。

在原有轻卡整车及其搭载ISF2.8s5F148发动机的基础上，通过选配电池、电机和离合器等来组建一个P2构型的插电式混动轻卡整车模型，并通过GT-Drive来对此模型进行仿真验证。选定新标欧洲循环测试（NEDC）为测试工况,在电池荷电状态（SOC）分别为0.25、0.5和1三种情况下完成整个测试工况的运行。通过仿真数据分析的出，当电池SOC为1时，整车百公里油耗最低，其值为5.8L/100km。当电池SOC下降至0.5和0.25时，发动机更多运行在高油耗低功率区域，整车百公里油耗也相应升高至7.85 L/100km和14.875L/100km。

基于有机胺吸收剂的化学吸收法在船舶CCS技术中最具潜力，但吸收剂降解状态的监控较为困难。通过真实试验数据拟合，发现MEA的真实降解过程与“一般混合效应退化模型”相吻合。进一步通过“间接监督学习”模型将易检测的塔顶多种尾气浓度融合起来，构建可实时反映吸收剂降解状态的健康指数HI。研究发现HI比各原始传感器数据更能反映吸收剂的真实降解状态，其中吸收塔HI对训练样本吸收剂状态诊断平均相对误差为2.38%，对真实试验吸收剂状态诊断平均相对误差为5.14%，可有效反映有机胺吸收剂的真实降解状态。