随着排放法规日趋严格，柴油发动机必须配备排气后处理技术，包括包括柴油氧化催化器（DOC）、柴油颗粒捕集器（DPF）和选择性催化还原催化器（SCR）。然而，在后处理系统（DOC+DPF+SCR）与柴油机的最终装配前，必须对催化转化器进行合理的结构优化，并进行大量的台架标定试验，成本高，开发周期长。本文对对某重型柴油机排气后处理系统进行了设计与优化。首先，建立了考虑了催化转化器结构参数的排气后处理系统的一维和三维计算模型。在标定模型的基础上，研究了后处理器结构参数对其主要性能指标的影响，包括各种废气污染物的转化率以及转炉的温度和压降。最后得到了优化设计方案。通过三维模型，研究了载体的温度分布和后处理器的压力分布。本文提出的方法对柴油机后处理系统的优化具有一定的指导意义。

本文搭建了工程船排放测试系统，在线测量了NOx、CO、CO2、THC、颗粒数等常规排放污染物，分析了常规污染物随生物柴油掺混比的变化规律。结果表明，燃用B10生物柴油能有效降低CO、THC排放因子，其中下降最多的分别为为水下泵用柴油机和舱内泵用柴油机；燃用B10生物柴油对NOx排放因子无显著影响，表现为NOx轻微下降；燃用B10生物柴油使得PN和VOCs排放因子增加，其中PN排放因子增加最多的为水下泵用柴油机。

为了满足国六排放法规要求，国际国内天然气主机厂均将国五阶段的稀薄燃烧及EGR技术路线升级为当量燃烧方式加三元催化（TWC）技术路线。发动机燃烧方式及后处理方式的改变，为国六阶段天然气发动机润滑油提出了新的要求。本文采用中国石化润滑油有限公司开发的国六专用长寿命燃气发动机油，在国内主流OEM国六天然气发动机上开展了不同工况台架试验考察。结果表明，开发的长寿命燃气发动机油具有优异的抗氧化性能及清净分散性能，可以较大程度延长换油周期。

In the global background of “Carbon Peak” and “Carbon Neutral”, natural gas shows a great advantage in energy-saving and pollution reduction. However, it suffers from lean combustion instabilities when applied to internal combustion engines. In this paper, the effect of turbulence enhancement on improving lean combustion performance of natural gas was investigated in an optical SI engine with high compression ratios. A variable swirl valve was designed and combined with intake tumble to achieve various turbulent flow and turbulent intensity. Particle image velocimetry (PIV) was employed to measure in-cylinder turbulent flow and high-speed photography was employed to capture combustion evolutions. The results show that in-cylinder turbulent intensity is enhanced as swirl is increased. There is little variation in the sensitivity of IMEP to spark timing, but the increase of combined-turbulence will greatly increase flame propagation speed and improve thermal efficiency. The analysis of flame images shows that turbulence intensity gradually increases in the radial orientation from the spark plug to the cylinder wall, which leads to an earlier flame kernel and a faster burning rate. This combined-turbulence can reduce the cyclic variations of early flame development and optimize the whole combustion process.

温差发电器能够直接转化低品位的热能至电能，但是它的能量转化效率较低。因为温差发电器的输出特性受温度和负载的影响，它不能够一直保持最大的输出功率。为了分析含有最大功率点追踪算法的SEPIC DC-DC逆变器对温差发电器输出性能的影响，利用MATLAB/SIMULINK建立了两类模型，也就是温差发电器直连负载模型和通过含最大功率点追踪算法的SEPIC DC-DC逆变器连接模型。两类模型的输出特性，也就是电压、电流、功率、效率被比较和分析。结果表明直接连接仅适用于负载电阻与温差发电器内阻接近时，而含有最大功率点追踪算法的逆变器在负载电阻偏离温差发电器内阻时效率更高。后者可以使温差发电器运行在最大功率点，尽管会造成一定的功率损失。

采用硬度测试、拉伸性能测试、晶间腐蚀实验和TEM等检测方法，研究双级时效对6056铝合金组织和晶间腐蚀性能的影响。结果表明，合金在T6处理时，硬度约为136HB，合金强度为409.5Mpa,伸长率为17.1%，晶间腐蚀深度为527μm；T6+140℃/8h,T6+160℃/6h和T6+190℃/4h状态下时，合金硬度与T6时相差均不大，强度略微增加，晶间腐蚀深度分别为231μm，276μm和637μm，综上所述，最佳双级时效工艺为T6+140℃/8h。经TEM分析，T6处理时，晶內主要析出的针状QC相和QP相与少量板条状的Q'相，晶界上出现断续的析出相，晶界周围出现无沉淀析出带(PFZ),PFZ区域宽度为110nm；经T6+140℃/8h双级时效处理后，晶內针状析出相数量和尺寸略微增加，板条状析出相变化不大，晶界上析出相数量减少，析出相间距增大，PFZ区域宽度缩小一倍，约为55nm，因此相对于T6态而言T6+140℃/8h双级时效处理可以不损失力学性能的同时而大大提升耐晶间腐蚀性能。

本文采用一种新的3D+1D多相流模型，对金属泡沫流场质子交换膜燃料电池的稳态和瞬态特性进行了详细的研究。结果表明，泡沫金属流场能改善质子交换膜燃料电池的稳态性能，特别是在高电流密度下。此外，金属泡沫流场使得氧气、电流密度、温度和液态水的分布更加均匀，有利于提高电池的性能和耐久性。在瞬态特性方面，结果也表明金属泡沫流场有助于质子交换膜燃料电池的稳定运行。

本文基于一台高压缩比汽油机，研究了不同几何特征下的被动预燃室燃烧特性。通过改变节气门角度，在两种发动机负荷下分别进行了空燃比扫掠测试。结果表明，预燃室的多种几何特征（包括孔的直径，数量和位置，电极位置以及预燃室的体积）均能以不同的方式影响发动机燃烧特性。中等负荷当量比燃烧模式下，预燃室将发动机指示效率最大提高了1.0％，达到33.61％。而中等负荷稀燃模式下，预燃室将过量空气系数边界从1.3略微扩大到1.5，且热效率最高可达36.9％，与普通火花塞当量比燃烧工况相比，提升幅度可达10.9%。冷起动试验表明，预燃室在冷起动最初几个循环表现较差。但是随着预燃室壁温升高，其燃烧效率和稳定性均反超普通火花塞。预燃室对排放的影响研究结果表明，大多数工况下，被动式预燃室倾向于增加CO和HC排放。相比普通火花塞，小负荷下预燃室能减少NOX排放，而大负荷下预燃室将略微提高NOX排放。考虑到其综合性能，被动预燃室具备一定的应用潜力。

基于对置气缸自由活塞内燃发电机喷油需求，介绍一种采用DSP28335与L9781芯片的喷油特性标定方法，此方法着重于实现喷油次数的限定和喷油器实现稳定可靠的电流波形，并通过改变喷油次数以及调整驱动信号占空比来进行稳定性研究。经过实验验证后，喷油器开启阈值电流与设定电流值偏差为0.7%，喷油器开启时间与设定值偏差为0.1%、喷油器电流维持时间与设定值偏差为0.1%，喷油器维持电流与设定值偏差较小，总体来说应用此方法喷油器电流可以很好的实现电流设定值的要求以及达到良好的运行稳定性。

为了提高车速预测算法的预测准确度和计算速率，提出了一种基于结构自适应广义回归神经网络（GRNN）的在线车速预测算法。首先，采用固定结构的GRNN实现在线车速预测。从阶数和信号组合两方面研究了不同神经网络输入的影响。研究表明固定结构的GRNN并不能一直适应变化的驾驶条件。然后，提出了一种基于赤池信息准则（AIC）的结构确定方法（SDM），用于建立结构自适应GRNN的在线车速预测算法。基于路试数据的仿真结果表明，GRNN有实时应用的潜力。与只使用历史车速的GRNN相比，加入驱动电机扭矩之后可以提高6.1%的预测准确度，而对GRNN结构进行自适应调整之后可以进一步提高16.8%的预测准确度。