针对N2混动轻卡的三种主流构型，从工程应用和实际场景出发，完成配置和速比定义，提出了一种通过分析能量流动路径和损耗的方式分析能耗的办法，并结合大数据给出了城市、国道、高速三种N2轻卡常用场景下各路径的能量占比大小，然后仿真计算了不同构型在不同场景中的能耗表现，得到结论：小电量配置下，城市场景增程构型能耗最低，国道和高速场景，PS构型能耗最低。通过分析各路径中的能量占比、发动机平均工作比油耗、平均能量转换效率三项参数，给出了不同场景各构型能耗表现存在差异的原因。最后讨论了电量增大对不同路径能量占比的影响，根据不同混动构型随之的能耗变化情况，佐证本文论证方法的准确性，并得到结论：中电量配置下，增程构型的能耗下降幅度最大。

本文提出了一种以双差速器组为核心的混合动力驱动系统，替代传统离合器式结构。系统通过第一差速器连接内燃机与电机1，再通过第二差速器将其输出与电机2合并驱动车轮，使所有动力源均可在最优转速和扭矩下工作并直接参与驱动。通过在纯电、并联混动及发动机直驱三种模式下的仿真对比，结果表明，该系统在全速度范围内的驱动力和加速度均优于或等同于传统系统，且模式切换更平顺，同时最高车速和动力利用效率均有所提升。

为实现固定翼无人机的高效运行，针对其动力需求特性与，建立了串联混电系统的多目标优化设计模型。模型包含功率需求、混电功率解算方程、部件质量计算及燃油消耗模型，以最大化负载质量和最小化运行成本为优化目标，采用多目标遗传算法求解帕累托最优解。在两个飞行剖面场景中进行仿真验证，其中无人机设计最大起飞质量135 kg，空机质量55 kg，巡航速度40 m/s，巡航高度2km，长航时巡航距离400 km，短航时巡航距离200km，电池能量密度250 Wh/kg。计算结果显示，优化得到的帕累托前沿清晰反映了负载质量与运行成本间的约束关系；在最接近理想点的最优解中，长航时工况负载质量为17.7kg，运行成本77.5元，短航时工况负载质量21.8kg、运行成本32.3元。研究结果表明，该优化方法可有效平衡固定翼货运无人机的负载能力与运行成本，为中小型货运无人机混电系统设计提供参考。

对于网联混合动力汽车，生态驾驶可表述为速度规划与能量管理的耦合优化问题。为缓解计算负担，将该问题分解为上层速度规划与下层能量管理，并在双层优化框架内依次求解。本文提出一种面向多信号交叉口的双层凸优化生态驾驶方法。上层在交通信号的时变线性状态约束下，引入辅助变量 φ，并施加幂锥柱面约束，确保上层问题可作为凸锥规划求解。下层对发动机与电池模型进行适当凸化；上层采用 MOSEK 求解器求解，下层通过交替方向乘子法（ADMM）处理。结果表明，所提出的双层凸优化在保持较高能效的同时，显著降低了计算量，相对于双层DP基线，计算时间仅为DP所需时间的14.97%，而燃油经济性达到DP结果的94.42%。

本研究基于CONVERGE软件进行了EGR-空气分层扫气策略下的OP2S发动机扫气过程的3D数值计算，分析了OP2S发动机的排气口高度、活塞相位以及进气压力等关键结构特征和边界条件对扫气过程中缸内EGR率、扫气效率等扫气参数的影响。结果显示：EGR-空气分层扫气策略可在较高扫气效率的基础上提高空气捕获效率，从而改善三元催化剂工作条件，减少发动机NOx排放。合理匹配气口高度和活塞相位可以改善扫气短路问题，排气口高度的增加可以提升给气比，从而提高扫气效率和捕获效率；但过大的排气口高度会降低空气捕获效率。此外，调整空气进气压力只能略微提高空气的捕获效率，对短路问题的改善效果有限。保持压差一定的情况下，同时降低EGR和空气的进气压力，可以维持较高扫气效率并显著提高空气的捕获效率;增大涡流角可以保持高扫气效率同时提高空气的捕获效率。

点火室射流引燃技术能有效提高点火能量并拓展稀燃极限。通过整机实验研究了主动点火室与被动点火室在不同点火室甲醇喷射正时与当量比下的燃烧差异和稀燃极限。实验结果表明，AJI模式能大幅提高发动机所有工况下的稀燃极限，具有在超稀薄条件下稳定燃烧的潜力。在IMEP=0.4MPa小负荷工况下AJI可将稀燃极限从PJI的1.3扩宽到2.2。点火室甲醇喷射正时200°CA BTDC、当量比1.1左右可以保证点火室甲醇逃逸量少的条件下实现点火室内燃料快速稳定燃烧。在大负荷过量空气系数2.4左右，AJI模式可实现近零NOX排放。

本研究针对点火室式甲醇发动机，在1600 r/min、IMEP 0.8 MPa等工况下，系统研究了点火室喷孔数量、直径及夹角等多孔结构参数对燃烧性能与排放的影响。结果表明，最佳喷孔配置为4孔，直径1.7 mm，夹角120°，能够有效提高燃烧效率，提升燃烧稳定性，拓展稀薄燃烧极限，并降低排放。结构优化的被动点火室有效提升了甲醇发动机燃烧稳定性、拓展了稀薄燃烧极限，并降低了排放，为高效、低排放甲醇发动机设计提供了技术参考。

针对航空发动机的建模仿真具有减少发动机的实验成本，缩短发动机研制周期和降低实验风险等功能，由于真实航空发动机工作过程中受零件磨损，装配误差等因素影响，会与模型的部件特性产生较大的差异，导致模型求解精度降低。针对该问题，本文以单轴涡喷发动机为例，根据发动机工作过程中遵循的气动热力学规律，建立发动机各个部件的数学模型，在此基础上，采用流量连续、转速相等、静压平衡、功率平衡等条件构建共同工作方程组，通过求解共同工作方程组，获得发动机整机性能及气路参数。对慢车过程发动机转速进行闭环控制，本文采用改进后的增益调度PI控制器和自适应模糊PID对发动机转速进行控制，使其能够跟随实际转速。

针对越野车辆机电混合动力系统多热源强耦合、传感器布设受限导致的健康监测难题，本研究提出基于一维数字孪生的热管理在线监测方法。首先，构建高保真动态数字孪生模型：改进热惯量积分模型（引入牛顿冷却公式显式描述换热过程，采用Crank-Nicolson格式离散化保障数值稳定性），设计串联式混动系统双环路架构（高温环整合发动机与一级中冷器，低温环涵盖电机与电子设备支路），并基于ε-NTU法建立散热器校核模型。其次，开发动态自适应灰狼优化算法（GWO）：通过归一化适应度函数重构收敛因子调控机制，结合历史台架数据离线参数识别与实车在线更新流程，实现模型参数的动态校准。

描述了扬州澳美智能科技有限公司研发的液氧内燃机尾气催化还原再生燃料零排放综合处理系统结构特征及运行机理，重点涵盖了尾气再循环催化还原再生燃料装置、气动-内燃二冲程混合动力循环、多余气体零排放处理系统、液氧内燃机气冷装置。阐述了在内燃机内利用尾气余热将部分尾气催化还原为氢气和一氧化碳合成气的再生燃料反应机理。探讨了在再生燃料催化剂、液氧喷嘴等关键技术方面的研究进展及面临的技术难点和解决方法，以及在汽车船舶等领域应用、回收液化二氧化碳加氢合成绿氢燃料或进行碳汇的技术路线，以实现内燃机领域的“双碳”目标。