介绍了目前常用的氮氧化物(NOx)传感器的测量原理和特性，并以NOx 传感器对氨(NH3)交叉敏感这一特性为出发点，设计了基于NOx传感器的氨泄漏量闭环控制器(FBC)．比较了4 种常见的前馈控制策略，然后针对闭环控制需求对传感器信号进行相应的数值处理，使得信号具有更佳的线性特征，从而能够对排气中的NH3 进行有效区分．建立了选择性催化还原(SCR)系统喷射量的闭环控制模型，通过奈奎斯特稳定性判据和试验确定了最终的控制参数，实现了闭环控制的稳定．SCR 系统响应性能试验的结果表明：闭环控制策略能够在120,s 内完成对干扰的调整．排放测试表明：该闭环控制方法在大多数试验条件下可行，应用此策略的SCR 系统在ESC 和ETC 测试循环下的NOx平均转化效率分别能够达到82.4%和77.3%，NH3平均泄漏量在10×10-6以下．

基于甲烷气相反应化学动力学机理，耦合甲烷在铂(Pt)表面催化反应机理对微型自由活塞式动力装置带有催化燃烧的均质充量压缩燃烧(HCCI)过程进行数值模拟研究，实现了自由活塞运动与燃烧过程耦合的计算方法．在此基础上对微燃烧室底部添加催化剂的模型与未添加催化剂的模型模拟结果进行了对比．根据H2O2质量分数变化曲线定义了微自由活塞动力装置开始着火时段．通过数值模拟发现，催化燃烧可以使着火时刻提前，压缩比减小，滞燃期缩短，燃料燃烧产生能量的使用效率提高，拓宽微自由活塞压缩均质混合气着火界限；而且得到了催化作用对微燃烧室内温度、压力等因素的影响情况．结果表明：催化作用可以降低微燃烧室内最高燃烧压力及最大压力升高率，从而降低微自由活塞动力装置运行粗暴性，使工作过程平稳.

采用正庚烷/甲苯/环己烷作为柴油多组分替代燃料，构建了一个包含103 种组分和200 个反应的化学动力学简化机理，简化方法包括直接关系图法、敏感性分析法和反应速率分析法．在较宽边界条件下，对燃烧滞燃期及重要组分浓度进行验证，计算结果与激波管、射流搅拌反应器等试验数据吻合较好．结果表明：除传统C2＋C4 及C3+C3 生成苯环(A1)的反应，环己烷通过直接脱氢生成A1 的反应是另一重要路径．采用80%正庚烷＋10%甲苯＋10%环己烷(质量分数)的多组分替代混合物，可以较好模拟柴油燃烧反应动力学过程．

以大柴DEUTZ-BM6F1013 发动机的燃烧室为原型，采用FORTÉ 程序包建立了缸内燃烧的三维CFD 模 型．通过不同条件下模型计算值与试验值的对比验证了模型的正确性．基于纯柴油模式(1000r/ min、100N·m)工况点，计算了不同初始温度、初始甲醇混合气浓度下缸压的变化情况，结果表明：柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)模式随预混合气浓度和温度变化的运行边界可分为失火、爆燃和早燃3 个区域．在失火和早燃区域，预混合气浓度的极限值均较低，热效率不高，且存在停转的风险，不利于发动机安全可靠的运行；在爆燃区域，预混合气浓度的极限值受最大爆发压力的限制，可以维持较高的数值，且该阶段燃烧稳定，发动机热效率高．因此，进一步提高DMCC模式的掺醇比，应考虑使发动机运行在进气的中高温范围．

在一台加装了甲醇喷射系统的汽油机上，对不同比例甲醇汽油作用下的发动机怠速特性进行了试验．试验过程中将发动机转速及水温分别控制在800r/min 和90℃左右，调整甲醇和汽油的喷射脉宽使甲醇比例从0%逐渐增加至100%，同时保证混合气的浓度被控制在理论空燃比附近．结果表明：随着甲醇比例的增加，燃烧效率和指示热效率有所上升；缸内混合气的燃烧速度加快，燃烧持续期明显缩短；平均指示压力的循环变动系数逐渐降低；反映缸间差异的曲轴自由端0.5 谐次角位移振动幅值降低．HC、CO 和NOx 排放的平均值也随甲醇比例的增大而明显降低．

为研究柴油机排放颗粒在氧化过程中化学结构的变化规律，通过一台燃用国Ⅴ标准柴油的电控高压共轨增压中冷柴油机CY4102-CE4B 上进行颗粒取样，对所得颗粒进行了热重处理，分别得到不同氧化程度的颗粒，采用拉曼光谱仪测取样品的拉曼光谱，比较了在氧化过程中颗粒随失重量变化的拉曼光谱特征．结果表明：颗粒的石墨化程度随着柴油机负荷的增大而增加；氧化催化剂(DOC)作用后，颗粒的结构有序性增强；随着氧化的进行，颗粒的石墨化程度整体呈现上升趋势．颗粒的氧化活性与其结构有一定的关系；小负荷时，颗粒表现出较高的氧化活性，其中颗粒所具有的无序结构具有较大影响．DOC 作用后，颗粒的内部结构发生了变化，颗粒的氧化模式发生了改变，石墨化程度不再是影响氧化活性的主要因素.

为弥补微粒捕集器(DPF)压差传感器在低排气流量条件下测量结果偏差较大的不足，提高DPF 主动再生触发时刻判断的准确性，建立了DPF 碳载量理论计算模型，并在世界统一瞬态循环(WHTC)测试循环下进行了试验验证.结果表明：WHTC 测试循环下DPF 碳烟累积过程中，计算结果与测量结果间的偏差均值在3.4%左右，当DPF 碳载量达到再生设定值为3.2g/L 时，计算结果偏差约为5.9%；DPF 初始碳载量为3.94g/L，在WHTC 测试循环下触发主动再生，循环结束后DPF 碳载量计算结果和测量结果分别0.32g/L 和0.39g/L，二者之间的偏差在0.07g/L左右．

为研究微型动力装置燃烧室内燃烧特性及动力性能，对微燃烧室内燃烧过程进行可视化试验，分析了微燃烧过程中混合气的燃烧特性及不同自由活塞初速度对微燃烧室内压力及做功能力的影响．结果表明：二甲醚/氧气混合气体在微均质充量压缩着火(HCCI)燃烧过程中存在两阶段着火特性，随着自由活塞初速度的增加，微燃烧室内峰值压力增加，压力升高率峰值增大，平均指示压力增大，指示热效率提高．当微燃烧室直径为3mm、体积为0.26cm3、自由活塞初速度为22.5m/s 和平均指示压力为3.4MPa 时，微型动力装置可产生70W 的功率，功率密度为269MW/m3，具有较大功率密度优势．

根据所开发的对置式液压自由活塞发动机样机的基本参数，基于AVL FIRE 平台建立了缸内流场的三维仿真模型. 分析了扫气口几何参数、活塞下止点停留时间对扫气过程的影响，探讨了利用扫气口几何参数实现缸内混合气分层的方法. 结果表明：扫气口径向夹角为5°时，扫气效率和扫气捕获率都达到最大值；随着活塞下止点停留时间的加长，扫气效率呈现先提高再稳定的过程，扫气捕获率则随停留时间的加长而单调下降；采用较大的扫气口径向夹角，可以在压缩上止点附近，实现缸内轴心处废气浓度高、外围废气浓度低的分层分布.

以R123 作为车用有机朗肯循环余热回收系统的循环工质，采用086 和106 两种型号的涡旋式膨胀器作为余热回收系统膨胀做功机械开展试验．结果表明：随着系统热源温度的提高，两种型号膨胀器对应系统的循环流量均向大流量区域流动，系统输出功率随之增大．在热源恒定的情况下，系统输出功率随着循环流量的增加先增大后逐渐趋于平稳．保持系统循环流量恒定，两种型号膨胀器对应的系统随着负荷的逐渐增大，膨胀器转速逐渐降低，系统输出功率逐渐增大．同时系统转速与输出功率曲线随着系统热源温度的增大逐渐向高速、高功率区域平移．在相同热源温度以及相同循环工质流量的条件下，随着烟气流量的增大，系统输出功率先增大后趋于平稳.