为了研究不同工况条件对柴油/LPG双燃料发动机排放烟度的影响，在改装的ZH1115型柴油/LPG双燃料发动机试验台上进行二次回归正交组合试验，分析喷油提前角、喷油压力、柴油/LPG掺烧比三个因素及因素交互作用对排放烟度的影响。试验结果表明：试验因素对烟度影响为复杂的非线性函数关系，因素之间交互作用对烟度影响显著，当喷油提前角为27.2°、喷油压力为19MPa、柴油/LPG掺烧比为1.94：0.60时获得最低烟度。

在定容弹中，利用高速摄影和相位多普勒粒子测试技术研究了背压对汽油直喷多孔喷油器一油束的喷雾过程的影响，背压变化范围为绝对压力0.05MPa~0.50MPa。研究结果表明：在不同的背压下，均发现了目标油束往喷油器轴线偏转的趋势，这是由目标油束两侧压差而引起；油束的偏转同时导致了油滴直径分布的变化。在喷雾发展过程中，在大气压力和负压下，不同径向位置的油滴速度在一定时间内呈双峰分布状，而在高背压下仅呈现单峰分布，这是由高速射流带来喷雾内外侧压力不平衡和汽油的低饱和蒸汽压引起喷孔出口速度分布变化共同作用而导致。

将一台单缸农用柴油机压缩比降至12，在缸盖上增加一个带液化石油气（LPG）供给通道和火花塞的点火室，将其改造为射流控制压缩着火（jet controlled compression ignition，JCCI）发动机，研究了全工况范围点火正时和负荷对JCCI发动机燃烧可控性的影响。试验结果表明：在大多数工况范围内，柴油预混合气的燃烧始点相位θ10和燃烧中点相位θ50随点火正时单调变化，且滞燃期对负荷不敏感，说明其着火相位可以通过点火正时直接控制；在接近全负荷工况时，滞燃期迅速缩短，部分柴油提前发生自燃，射流对着火相位的影响减弱；在大多数工况范围内，NOx和碳烟排放均较低，且对点火正时敏感，减小点火提前角可以显降低NOx和碳烟排放，但是HC和CO排放较高。

在一台增压中冷电控共轨柴油机上，研究了柴油喷射压力对柴油/甲醇二元燃料（DMDF）燃烧和排放特性的影响。研究表明：柴油喷射压力较低时，DMDF模式压缩冲程的缸压要低于纯柴油模式，降幅随着甲醇替代率的增大而增大；而柴油喷射压力较高时，降幅较小，甲醇替代率为20%时的最大缸压要略高于纯柴油模式，且对应的最大放热率明显高于纯柴油模式和甲醇替代率为40%时。DMDF模式的NOx排放量随着甲醇替代率的增加而降低，相同替代率时随着柴油喷射压力的增加而增加。CO和总碳氢（THC）排放量随柴油喷射压力的增加略有降低，随替代率的增加几乎线性增加。在低柴油喷射压力下，DMDF模式可以明显降低烟度，且排放量随着替代率的增加而减小，最多可减少约35%的碳烟排放。其他柴油喷射压力时，烟度随着甲醇替代率的增加而基本保持不变。

根据柴油机加载过程转速调节受增压空气压力抑制的特点，研究了船用中速柴油机瞬态加载过程用压气机叶片端高压空气喷射方式进行补气的增压压力变化特性，并根据柴油机力矩不均衡产生的动态变化特点，结合适应柴油机时滞特性的比例-积分-微分（PID）控制方法，形成了柴油机瞬态加载过程油气匹配的调速控制策略。经某船用中速柴油机台架试验验证证实，采用加载过程压气机叶片端高压空气喷射方式进行补气的油气匹配控制策略，使柴油机0%~50%负荷加载过程瞬态调速率从4.9%优化至3.8%，稳定时间从3.1s优化至2.0s；50%~100%负荷加载过程瞬态调速率从2.9%优化至2.3%，稳定时间从2.4s优化至1.8s。

通过试验分析在电控液压可变气门机构中油压和控制脉宽对气门附加升程工作特性的影响。研究表明，气门晚关角度主要受控制脉宽影响，油压则影响附加升程的开启速度；影响附加升程的最大升程和附加升程波动率最主要的因素是油压，控制脉宽对附加升程的波动率影响很小；在压力油压为3.5 MPa时，附加升程波动率较小，气门工作稳定；通过对气门附加升程的运动特性分析，随着油压降低，气门加速度和速度减小，整个过程工作柔和，气门落座冲击小。

提出了一种适用于4缸汽油机的全可变液压气门系统，通过凸轮驱动和液压传动使进气门开启，通过开启控油阀使进气门回落，通过调节控油阀的泄油时刻改变进气门的最大升程和开启持续角。建立了气门运动规律测量试验台架，并对全可变液压气门系统的气门升程进行了试验测量。试验结果表明：该系统可实现最大气门升程在0到最大设计升程之间连续可变，进气门开启持续角在曲轴转角0~284"之间连续可变。进一步研究表明：全可变液压气门系统按汽油机标定转速5000r/min高速运行时，在不同气门升程下均未出现气门运动规律的“失真”现象，说明该系统能够满足汽油机高速运行的需求。试验还发现多缸机液压气门机构存在相互干涉问题，通过改进设计控油阀结构，消除了由此导致的气门异常开启现象。

针对由轴系扭转共振引起的车内噪声问题，提出加装多级扭振减振器来降低车内噪声的新思路。车内噪声试验表明，加装扭振减振器使得车内噪声可降低5dB，说明加装扭振减振器的措施对车内噪声控制是有效的。推导了所有级数多级减振器通用的动力放大系数表达式，采用序列二次规划（SQP）方法对并联和串联方式的1-10级减振器进行了参数优化，并对优化结果进行了对比分析。分析表明，不增加总惯量比情况下，并联和串联级数小于3时，能够通过增加级数获得较好的减振效果收益，串联2级和3级是较理想的多级减振器选择，为工程实践中多级减振器级数的选择提供了理论依据。

研究了压入型橡胶扭转减振器的鼓形设计方案和装配性能优化的方法。首先论述了压入型橡胶扭转减振器装配性能指标及其测试方法。基于有限元分析，计算了压入型橡胶扭转减振器装配性能指标，并与实测值进行对比验证。鼓形影响扭转减振器装配性能是一个多因素、多指标的试验问题，利用正交试验分析方法，对扭转减振器装配性能进行影响因素的分析。采用BP神经网络遗传算法，对压入型橡胶扭转减振器鼓形进行优化设计，将优化得到的结果和实测结果作对比分析，最大相对误差小于10%。

针对汽油发动机冷起动存在的燃烧不稳定、燃烧效率低的问题，基于单缸可视化发动机在冷起动工况下调节进气涡流，通过分析缸内燃烧火焰特性来探究增强进气涡流对发动机循环波动及输出功率的影响。试验所用发动机为单缸四气门（两进两出）缸内直喷汽油机，其中一个进气道加装有涡流控制阀，通过将一个进气道关闭或者开启来改变缸内涡流的强度。利用高速相机从活塞上的光学通道得到发动机缸内的火焰传播图像，并计算火焰传播面积，提取火焰边界，获取火焰中心速度及火焰扩散速度等信息，同时也利用燃烧分析仪对缸内压力、燃烧放热率等特性进行同步测量和记录，通过多角度的对比和分析揭示缸内燃烧状况与发动机宏观性能的相关联系，有效地发掘了在不同涡流强度下缸内火焰的传播特征。研究结果从缸内燃烧火焰的角度解释了提高涡流比能够很好地提高冷起动的燃烧稳定性，促进发动机缸内燃烧。研究表明，早期火核分布越集中，波动越小，后期循环波动就越小。试验结果还表明，由缸压计算的瞬时放热率与火焰面积存在很好的线性关系。