为改善增程器曲轴扭转振动特性，基于轴系当量扭振理论，以某高压共轨4缸柴油机增程器为研究对象，应用AVL-Excite-designer软件搭建增程器扭振动力学模型，研究不同转速下的曲轴扭振幅值与转速波动率变化，并且通过搭建扭振测试与仿真对比验证模型的准确性。研究结果表明：增程器扭振幅值最大值相比原机降低了约23.9%，转速波动率整体低于原机；增程器在第8主谐次产生共振，峰值为0.1373deg；合理改变飞轮转动惯量与电磁阻尼均可以抑制转速波动和扭转振动。基于Box-Behnken试验设计与响应曲面法对响应参数进行多目标优化，根据响应曲面结果得出：优化前后对比误差小于5%，验证了优化结果的准确性，共振峰值降低约12.6%。

空气辅助喷射燃油系统通过计量喷油器将燃油注入混合腔，在静止压缩空气作用下发生初次破碎，形成油气混合物，并经拉瓦尔喷嘴高速喷出，在强剪切作用下实现二次雾化。该系统可显著提升喷雾粒径分布均匀性与蒸发速率，展现出良好的重油适应性。本文系统分析了压力、时间两类关键控制参数对空气辅助喷雾特性的影响规律。结果表明，喷油压力提升有助于初次雾化，喷气压力与环境背压显著影响最终喷雾粒径与喷雾均匀性。时间参数中，缩短喷油脉宽与提前喷气可增强剪切破碎、抑制油膜；合理喷气脉宽有利于稳定空燃比，改善点火适应性。

航空润滑油为航空发动机中的所有齿轮、轴承和花键提供润滑、冷却、清洁、密封和防锈，确保航空发动机在高速和高温条件下的安全、稳定和持久运行。随着发动机性能的改变，对航空润滑油的高温性能提出了新的要求。本文回顾了影响高温性能、氧化机制以及航空润滑油评价方法的因素。并结合已有的方法,对航空发动机用油高温性能的研究方向进行展望。

自旋液滴碰撞在真实喷雾过程中普遍存在，伴随着轨道角动量和自旋角动量的相互转化特性，对液滴碰撞后的速度分布以及碰撞模型影响显著。本文基于流体体积法（VOF）数值研究粒径比对液滴碰撞弹开的影响，分析有旋小液滴与无旋大液滴正碰过程中诱导的非轴对称流动与角动量转化机制。结果表明，增加粒径比导致更多的有旋小液滴自旋角动量向轨道角动量和大液滴的自旋角动量转化，随着粒径比进一步增加，有旋液滴的反弹行为和角动量转化趋于稳定，趋向于液滴与液池的碰撞。对于小粒径比，旋转液滴主导非对称变形并引发显著的反弹偏转。此外，粒径比在1.0至1.5之间是角动量转化模式与气膜形态发生跃迁的关键区间。研究揭示了旋转碰撞中粒径尺度差异对液滴动力学的调制作用，为液滴喷雾中不对称碰撞问题提供了数值基础和物理参考。

文章针对基于美国国家仪器公司（National Instruments，NI）采集卡与现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）板卡的自研硬件在环（Hardware-in-the-loop，HIL）测试机柜，研究了在VeriStand环境下FPGA程序调用方式对系统实时性的影响。针对原有FPGA Addon调用形式导致运行内燃机测试模型时主控制循环执行频率低于设定值、实时性不足的问题，提出采用原生FPGA调用方法。实验结果表明，新方法使主控制循环执行频率与设定值1kHz高度吻合，显著提升了HIL系统的实时性能，为内燃机先进测试技术的发展提供了更可靠的技术支撑。

调整进气成分能有效改善氢燃料发动机的不正常燃烧现象，并抑制氮氧化物排放。针对一台2.0L氢燃料发动机燃烧室建立了CONVERGE仿真模型，利用进气道喷水（WI）技术构建含蒸汽的进气环境，并用水氢比（WHR）表示每循环喷入进气系统水的质量与喷射水和氢气总质量的比值，通过调节喷水量进行仿真，探究进气道喷水对稀燃条件下氢燃料发动机燃烧及排放的影响。研究发现：采用WI模式时，火焰前锋面推进速度和OH基团生成量先降低后升高；最大放热率先降低后升高；缸内燃烧温度峰值也呈现出先下降后上升的趋势；氮氧化物排放先降后升，WHR从5%增至15%时降至20μmol/mol。当WHR达20%时，点火延迟时间（IDT）最长。

基于一台高压直喷（HPDI）柴油/天然气双燃料发动机，固定柴油和空气流量，在不同天然气流量下进行试验。结合基于缸内压力循环变动的分析方法，对发动机的燃烧过程进行解耦分析。随着天然气流量增加，天然气替代率（PES）实现了从0到80%大范围的变化，缸内的热氛围提高，缸内压力峰值从7.05MPa增加至11.48MPa，缸内温度峰值从566K增加至997K。缸内压力标准偏差能反映出双燃料发动机的燃烧过程变化。在纯柴油模式下，上止点前的σP曲线更高。当PES较小时，dσP曲线的最高点均为第一峰值点。从天然气流量增加至2.78kg/h（PES为40%）开始，缸内的燃烧模式和燃烧重心开始变化，dσP曲线的最高点均变为第二或第三波峰点。

作为一种碳中和燃料，甲醇被认为是最有前途的内燃机清洁替代品之一。采用缸内高压直喷技术的甲醇发动机在容积能效、灵活可控的喷射策略和提高甲醇替代率方面具有显著优势。然而，高压喷射会导致燃料温度大幅升高，从而改变其物理特性，影响喷射特性、雾化行为、燃烧性能和排放。本研究建立了基于准二维流道的甲醇燃料微尺度高速空化流可视化试验装置，可精确调节喷嘴入口压力、出口背压和燃料温度，并对燃料喷射质量和密度进行高精度在线定量测量。结果表明，在恒定的背压条件下，流量系数最初几乎随着压差的增大而线性减小（压差的平方根），直至达到临界值，超过临界值后，流量系数趋于稳定。此外，流量系数通常会随着燃料温度的升高而降低。当背压发生变化时，燃料温度的升高会使饱和蒸汽压升高，从而使空化在较小的压差下以更大的强度发生。这就减少了实际流动面积，导致收缩系数降低。这项研究为甲醇在内燃机中的应用提供了重要的实验见解，特别是在优化高压喷射系统中的甲醇流动特性以减少排放和提高燃烧效率方面。

本文回顾了氢和氨作为燃料在发动机中的研究及应用进展。氢燃烧产物清洁、单位质量热值高，被视为理想燃料，但现阶段应用成本高昂；氨作为氢载体，具有储存运输便利、燃烧产物无碳等优势，具有良好应用前景。本文详细分析了氢和氨的理化特性与燃烧特性，并对比了氢发动机的进气道喷射与缸内直喷技术，其中缸内直喷在性能和排放控制方面更具优势。同时，介绍了北汽氢发动机和氨氢发动机的开发进展，包括技术路线选择、关键零部件开发及性能优化。氢、氨发动机在实际应用方面仍存在诸多挑战，氢发动机面临氢脆、喷射控制精度要求高等难点，氨发动机则需解决腐蚀、燃烧稳定性及污染物排放等问题。未来，氢、氨发动机的开发需在材料、燃烧控制及系统集成等方面取得突破，以助力“双碳”目标实现。

体积层析重建技术（VTRT）能够通过重建获取火焰等复杂流场的三维信息，在燃烧诊断研究及相关工程应用开发中具有重要价值，已受到众多研究人员的重视。由于传统代数重建技术（ART）存在计算成本高、重建效率低等缺点，越来越多的研究者将关注点转向基于深度学习的三维火焰诊断方案。然而，当前用于三维火焰重建的神经网络通常依赖三维火焰数据进行训练，这在实际场景中降低了其实用性。此外，兼具高计算效率与高空间分辨率的重建方法仍然是一项挑战。在本研究中，我们将可微体积渲染（DVR）的概念引入三维火焰层析重建中，并采用一个单一的全连接神经网络模型（MLP），同时重建两个具有时间相关性的三维火焰。该基于DVR的神经网络训练仅需来自多个视角下的二维火焰图像。为了验证所提方法的有效性，我们对湍流射流火焰进行了重建测试，并与传统的ART重建方法进行了对比分析。结果表明，基于可微体积渲染（DVR）的重建神经网络在重建效率和分辨率方面表现出色，在重建保真度、计算效率和内存占用方面均明显优于ART方法。