基于发动机试验台架，试验研究了不同氧化催化器（DOC）涂层、不同排气温度时，DOC对气态总碳氢（THC）、CO的转化效率和起燃温度的影响。确定了两种DOC涂层对气态污染物的转化性能：1#、2#DOC的THC起燃温度分别为175℃和162℃，CO起燃温度分别为149℃和151℃。排气温度高于220℃时THC转化效率均高于85%，排气温度高于190℃时CO的转化效率均高于95%，1#DOC性能略优于2#DOC。此外，在不同发动机工况、不同喷油速率下，评估不同涂层含量DOC进行DPF主动再生时的温升能力，结果表明：DOC的贵金属（PGM）涂层含量、涂层厚度均影响其转化碳氢化合物（HC）的能力；2#DOC的PGM含量更高，DOC氧化HC的速度更快，对喷射的HC更为敏感，因此2#DOC后温度上升速度更快，温度波动更大；1#、2#DOC的PGM含量均满足使DOC后温度达到目标再生温度的需求，两者最终的稳定温度逐渐趋于一致；此外，喷油速率影响DOC的升温能力，喷油速率小于40g/min 时2#DOC升温速率高于1#DOC，喷油速率高于40g/min 时1#DOC升温速率高于2#DOC。喷油速率为47.7g/min时，1#DOC的最大升温速率为8.540℃/s， 2#DOC为7.401℃/s，两者差异达15%。

测试分析了柴油公交车安装催化型柴油机颗粒过滤器（catalyzed diesel particulate filters,CDPF）在瞬态测试循环工况下对非常规气态物、颗粒物中的碳质组分、芳香烃及其毒性的影响。研究结果表明：CDPF对挥发性有机物的减排率为57.6%，对柴油车颗粒物中总碳的减排率为70.4%，对柴油车颗粒中多环芳烃（PAHs）组分减排率为91.1%，CDPF对低环数的PAHs表现较高的减排率，而对其他环数的PAHs的减排率略低。CDPF能明显降低不同苯环PAHs的毒性当量，但对不同苯环PAHs的毒性当量比例影响不明显。

以一台配有废气再循环（exhaust gas recirculation，EGR）冷却系统和可变几何截面涡轮增压器的高压共轨重型柴油机作为研究对象，进行了EGR冷却温度对柴油机性能及排放影响的台架试验研究。结果表明：随着EGR冷却温度降低，柴油机燃油消耗率、烟度和NOx排放均持续降低。而EGR冷却温度每降低1℃，柴油机燃油消耗率、烟度和NOx排放在不同转速、负荷下降幅差异明显。燃油消耗率在中等转速、低负荷工况降幅最大，NOx排放和烟度在高转速、低负荷工况下降幅最大；在考虑到EGR冷却系统消耗的能量后，可以通过计算得到理论燃油消耗率。在兼顾燃油消耗率和排放性的原则下得到了各工况下EGR相对最优冷却温度，而所得到的相对最优EGR冷却温度正是各个试验工况下理论燃油消耗率最低的温度。

简要介绍了中国轻型车国6、重型发动机及车辆国Ⅵ、非道路移动机械第四阶段及船机第一和第二阶段法规内容，总结了下一代排放法规的主要更新内容：加强实际运行中的排放控制，用法规来推动“最好的排放控制技术”的发展和应用。通过与欧洲、美国相关法规的对比分析及对中国最新法规的解读，提出中国移动源排放法规的发展趋势和若干建议。

对选择性催化还原（SCR）系统工作原理进行了介绍；提出了DeNOx系统催化器集成方案；分析了SCR控制系统面临的主要问题；重点介绍了传统SCR控制技术和先进的SCR控制技术，分析了不同控制方法的优缺点。已有研究结果表明：SCR控制系统主要面临SCR模型非线性问题、多时间尺度耦合控制问题、商业传感器测量问题。开环控制系统NOx转化效率可以达到60%~80%，仅满足国IV和国V排放法规要求。而闭环控制系统具有更高的NOx转化效率，可以满足更为严格的排放法规要求。先进SCR控制技术具有良好的控制效果和鲁棒性，能更有效地控制NOx排放和NH3泄漏。发动机和后处理系统协同控制增加了后处理系统的可控性，可以进一步降低柴油车污染物排放。

为了在抑制内燃机增压器喘振的同时达到降低增压器硬件质量与成本的目的，开发了一套基于取消进气旁通阀增压器硬件，通过控制节气门关闭速度抑制喘振的发动机控制策略，并在实车上进行了试验验证，对比了“统一节气门关闭速度”与“优化节气门关闭速度”控制策略对喘振的抑制效果。研究结果表明：取消进气旁通阀，通过优化发动机控制策略，可以有效抑制增压器喘振。

基于船用柴油机高压共轨系统工作原理分析限流阀失效模式，利用AMESim液力仿真平台搭建共轨系统模型，通过仿真分析得出限流阀在3种典型故障模式下的故障特征。建立概率神经网络对限流阀故障进行诊断，结合试验与仿真数据完成网络训练和验证。结果表明：采用概率神经网络可有效地实现限流阀故障诊断。

为说明高压流动燃油温度对喷油量的影响，进行了高压共轨系统中燃油温度变化及其影响研究，建立了燃油不同的发热和热交换数学模型，构建了高压泵、共轨管和喷油器的燃油温度模型，运用液压流体仿真软件AMESim构建高压共轨系统燃油热仿真计算模型；结合试验数据，验证了高压共轨系统燃油热模型的有效性，分析了不同燃油初始温度下不同部件出口燃油温度的变化。在高压泵转速分别为400r/min和1600r/min时，高压油泵出口温度增加幅度分别约为4.5℃和23.3℃；在共轨管压力从55MPa增大到140MPa时，共轨管出口的燃油温度仅在35℃~55℃之间变化；在共轨压力为140MPa时，喷孔出口温度变化范围在90℃~110℃之间。燃油温度20℃、40℃时的压力变化较小，燃油温度0℃、60℃时的压力变化较大；在低共轨压力时燃油温度引起的喷油量变化大，高共轨压力时燃油温度引起的喷油量变化小。

确定了柴油喷雾参数，确保该参数下模拟贯穿距与试验数据吻合较好；然后基于验证的喷雾模型，研究了不同喷油角度时涡流对喷雾形态、贯穿距、燃油蒸发质量和液滴平均粒径（SMD）的影响，以及不同燃油温度和环境温度在涡流作用下对柴油喷雾贯穿距、蒸发质量和液滴平均粒径（SMD）的影响；最终得出优化喷雾特性的策略。结果表明：涡流方向与喷雾方向相反或垂直时，涡流作用可以抑制喷雾轴向贯穿距发展；涡流与喷雾相切时，涡流可以促进喷雾轴向贯穿。涡流能够增强液滴与环境气体的相互作用，增加燃油蒸发质量，降低液滴平均直径。在涡流作用下不同燃油温度和环境温度对燃油贯穿距影响不大，提高两者可以使蒸发质量增加，两者对液滴平均直径的作用不同：燃油温度提高，喷油过程中SMD的峰值增加，最终SMD变化不大；环境温度提高，SMD的峰值和最终值都下降。当400K燃油以涡流切向喷射到温度为900K的环境气体中时，能够实现最优的雾化特性。

基于相似理论，从基本控制方程出发，推导并分析了柴油机喷雾燃烧过程中重要的无量纲数，阐明了不同尺寸柴油机扩散燃烧过程、预混燃烧过程及喷雾过程存在相似性的理论依据。在满足几何相似的前提下，阐明了试验设计时实现不同尺寸柴油机燃烧相似的转速、喷油压力、喷油持续期等运行参数需满足的条件。当柴油机预混合燃烧过程不能被忽略时，应维持大、小柴油机转速相同以实现燃烧相似。