本文提出了一种结合交通信号信息的节能驾驶算法。考虑到含信号灯的十字路口车辆通行三种情况：(1)当接近路口时，信号灯剩余时间足够匀速通过时；(2)信号灯剩余时间在加速度范围内和限速范围内可以加速通过时；(3)信号灯剩余时间不能通过十字路口时。进而给出合适的行驶策略，实现车辆依照信号灯剩余时间对车速进行控制。通过Carsim-Simulink联合仿真平台构建车辆动力学模型与交通环境模型,在安全距离模型中加入了道路附着系数,验证了在该算法下汽车能耗降低，减少环境污染的有效性。

为揭示初始压力对预燃室射流引燃甲醇喷雾扩散燃烧特性的作用规律，本文基于可视化定容燃烧弹开展了系统实验研究。通过同步获取压力变化、火焰及纹影图像，分析了不同初始压力下的点火延迟、燃烧速率、火焰传播及燃烧效率。结果表明，初始压力升高能够显著缩短点火延迟、加快压力上升并提高峰值压力，火焰传播更快、覆盖范围更大，燃烧强度和效率均得到改善。然而，当初始压力过低时，射流火焰出现过晚，与喷雾时序错配，导致点火困难；当压力过高时，射流火焰虽快速形成，但燃烧过于集中，持续性下降，同样不利于稳定燃烧。综合分析发现，适中的初始压力（6–8 bar）能够兼顾快速点火、高效燃烧与良好稳定性。本研究明确了初始压力对甲醇喷雾射流点火及扩散燃烧过程的双向调控作用，为甲醇内燃机的高效低排放设计提供了实验依据与理论参考。

本研究面向电动汽车换道过程的能耗特性，基于车辆纵横向动力学关系构建动力学模型，并建立能耗计算框架。能耗模型将换道过程分解为动能变化与电机输出两部分，分别从速度扰动引起的能量波动和电机功率时间积分进行量化表征。为实现轨迹平滑与约束满足，采用五次多项式规划换道轨迹，并结合CarSim与Simulink开展联合仿真。结果表明，该模型能够有效反映换道全过程的能耗特征，验证了研究方法的合理性与适用性。

柴油/醇类多组分表征燃料机理对于研究双燃料发动机燃烧过程和有害物生成至关重要。鉴于此，本文利用解耦法先构建了由耦合PAH氧化反应路径的甲苯参考燃料（TRF-PAHs）、正十二烷、环己烷组成的柴油五组分表征燃料机理，而后将甲醇、乙醇、丁醇及其同分异构体简化机理与其耦合，提出了一种包含455种组分和2294个反应的耦合PAH氧化反应路径的柴油/醇类多组分表征燃料机理。该机理经详细机理计算结果和实验验证后，用于柴油掺混不同醇类燃料燃烧对PAHs生成的影响研究。结果表明：直链醇类燃料如正丁醇和甲醇能够通过OH优势路径和低C₂H₂产量实现对PAHs的双重抑制，而支链醇如叔丁醇则会因裂解路径缺陷导致C₂H₂富集，促进PAHs的生成。

针对目前热驱动热声制冷系统存在的温度匹配限制和结构复杂等问题，设计并搭建了单核旁通型热驱动热声制冷实验系统。通过在发动机入口设置旁通管路，实现声功分流，保证系统可靠性同时提升系统性能。实验结果表明，旁通结构有效突破了温度匹配限制，提升了高温热源下的能效表现。在环境温度35 ℃、制冷温度7 ℃的典型空调工况下，系统制冷系数（COP）可达0.63。本研究为改善热驱动热声制冷系统性能提供了一种新的技术手段。

活塞作为发动机实现热能与机械能转换的核心运动部件，其轻量化对提升发动机动力性能、燃油经济性及NVH性能至关重要。本文围绕发动机活塞轻量化展开系统研究，通过第三类边界条件计算得到活塞顶面、环槽、裙部及内冷油腔等关键部位的换热系数公式，为热性能仿真提供依据。建立了轻量化前后活塞的温度场仿真模型和热机耦合仿真模型。结果分析表明，该轻量化方案实现活塞减重 3.2g，轻量化后顶部温度峰值略升至286℃，热应力与热机耦合应力峰值分别达 161MPa、191MPa（均低于铝合金 210MPa 抗拉强度），疲劳安全系数最低为1.206（≥1.2），该方案在保证强度前提下实现了铝合金活塞减重。

在 “双碳” 战略与内燃机高强化发展的双重驱动下，钢活塞凭借优异的高温强度与抗疲劳性能，逐步取代传统铝硅合金活塞。为解决高强化柴油机钢活塞强度可靠性、轻量化和散热性的多目标耦合矛盾，本文以直列四缸柴油机钢活塞为研究对象，通过薄壁油腔结构的轻量化设计。结合CFX流体仿真与Abaqus热-机耦合分析，系统探究油腔壁厚结构参数对活塞性能的影响规律。结果表明：优化后的薄壁油腔结构使活塞质量较传统厚壁结构减轻139克；活塞最大热应力从333.93MPa降至318.562MPa。该研究实现了轻量化与力学性能、热管理效率的协同优化，为高强化柴油机钢活塞的工程应用提供理论支撑与技术方案。

本研究探讨了微波等离子体辅助氨气/氢气/空气燃烧的火焰特征与主要自由基OH、NH、NH2浓度变化以及NO排放规律，实验测量了不同微波功率（500-700W）、不同当量比（0.6-1.1）、不同氢气掺混比（0-20%）对自由基浓度、NO排放和火焰特征的影响。结果表明：随着微波功率的不断提高助燃火焰高度逐渐升高、OH和NH2自由基辐射强度不断增强；随着当量比的提高，助燃火焰高度先降低后增加、OH自由基辐射强度先增加后降低，在富燃条件下的助燃效果更为稳定；随着掺氢比的提高助燃火焰高度逐渐降低、OH自由基辐射强度呈现降低的趋势。这些发现为氨气清洁高效燃烧技术的开发及等离子体稳燃技术的应用提供了重要的实验数据和指导，有利于新型零碳燃烧技术的研发。

二级涡轮增压技术有效解决了高功率密度柴油机宽流量高增压难覆盖的问题。但是二级涡轮增压的引入也导致系统复杂性、控制难度与耦合效应的显著提升。以某采用二级可调涡轮增压系统的高功率密度柴油机为研究对象，在额定转速3600 r/min的全负荷工况下，选取喷油量、喷油提前角、级间中冷参数等共10个控制参数作为输入，开展多参数优化匹配研究。基于GT-Power搭建发动机零维仿真模型，利用发动机有效试验数据对模型进行校核。采用拉丁超立方实验设计方法高效获取样本数据，结合modeFRONTIER多目标优化平台与响应曲面法构建代理模型，对系统进行多参数协同优化。在满足多项约束条件的基础上，pilOPT多目标优化算法，求解提升柴油机综合性能的帕累托最优解集。优化后发动机的经济性与输出转矩均得到提升，扭矩提升4.54%，指示燃油消耗率降低1.18%，为高功率密度柴油机二级可调增压系统多参数优化迭代效率提供理论支撑与技术依据。

基于热化学储能技术的斯特林“热电池”将CaO/CaCO3热化学储能体系与自由活塞斯特林机结合，具有储能密度高、成本低、系统简单、可靠性高等优点，具有广阔的发展前景。对利用集热式太阳能的斯特林“热电池”系统进行建模仿真研究发现，该储能系统储能密度高达58.04kWh/m3，远高于气态压缩空气储能系统（一般1.5~6 kWh/m3）。研究还发现，影响斯特林“热电池”储能密度的主要因素包括碳酸化转化率、斯特林热端传热效率和斯特林发电效率，且基本为线性正比关系。