利用活塞、连杆系统多体动力学分析结合弹性流体动力学润滑(EHL)模型，研究了活塞销座轴承的润滑特性．首先建立了活塞、活塞销和连杆的有限元模型，利用Craig-Bampton 方法对其进行了自由度缩减以降低求解规模，然后在活塞销座轴承和连杆小头轴承引入EHL 润滑模型，计算了活塞销座轴承的油膜厚度、油膜压力和干接触压力等轴承润滑特性参数．研究了是否考虑活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴对计算结果可能产生的影响，分析了活塞销孔间隙、活塞销刚度和活塞销孔几何形状等参数对其润滑特性的影响，用不同形状销孔的润滑特性计算结果解释了发动机热拉伤试验中出现的活塞销孔拉伤情况．结果表明：活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴是汽油机活塞销座轴承分析中不可忽略的影响因素；活塞销刚度和活塞销孔几何形状对活塞销座轴承润滑特性有重要的影响．

基于颗粒群平衡方程和包含有多环芳香烃分子生成的详细化学反应机理，构建了详细的碳烟生长数学模型，模型包含颗粒的成核、凝聚、表面生长和氧化等过程；采用Lagrange 内插值的矩方法，导出了颗粒尺寸分布函数各阶矩的微分方程；与均匀搅拌器燃烧模型相耦合，应用Fortran 语言编程，搭建了碳烟颗粒动力学演变历程的计算平台．探讨了温度、压力和燃空当量比等环境因素对碳烟颗粒生长演变历程的影响，计算结果表明：碳烟颗粒的数密度在某一温度下达到峰值，在温度相对较低、当量比和压力相对较高的环境下，碳烟的生成质量也较大；碳烟颗粒的最终质量是颗粒生长与氧化共同作用的结果．

分析了开发的硅油减振器阻尼测试试验台的误差，对测试结果进行了分析．分析了偏心块安装角度误差对扭转激振系统激振力矩的误差和产生的附加径向力，以及两种硅油减振器阻尼计算方法的误差．结果表明：由试验台第二阶固有频率计算阻尼的方法具有更好的稳定性．当待测试的硅油减振器的壳体和惯量环的转动惯量确定以后，给出了试验台第二阶固有频率范围的计算方法．当硅油减振器以一定的速度旋转时，根据确定的试验台第二阶固有频率范围，给出了激振箱中太阳轮转速范围，使试验台的激振频率与试验台第二阶固有频率相等，由此使试验台系统共振，进而确定硅油减振器的阻尼．最后给出一个硅油减振器阻尼的测试结果，结果表明：硅油减振器的阻尼随着测试转速的上升呈现增大趋势，到达一定转速后阻尼变化较小．

采用高速摄影和粒子图像分析技术对脂肪酸甲酯(FAME)/柴油的高压共轨喷雾的宏观和微观特性，包括喷雾贯穿距离、喷雾锥角及索特平均直径(SMD)进行了试验．结果表明：两种燃料喷雾均为两阶段模式，并得到其喷雾贯穿距离与喷射压力、背压和燃料密度等的关系式；相同工况下脂肪酸甲酯的贯穿距离比柴油略大，喷雾锥角比柴油略小；柴油的索特平均直径比脂肪酸甲酯的小，但差距不超过3μm，且两者的粒径分布相似；发动机不做太大改动就可以使用脂肪酸甲酯或脂肪酸甲酯/柴油的混合燃料．

为识别在时频域均混叠严重的内燃机燃烧噪声与活塞敲击噪声，提出并实现了基于计算听觉场景分析的内燃机噪声源分离算法．首先，对内燃机进行铅覆盖，只裸露待测部分，通过相关性分析寻找最佳测点位置，保证为分离算法提供更有效输入；其次，利用一阶差分麦克风阵列技术对实测信号进行处理，利用由独立分量分析与二值掩膜组成的时频分解过程对混合信号进行初步划分，分解过程不断迭代直至满足终止条件；最后，合并同源信号得到各分离分量，通过将分量与缸盖表面和活塞敲击处振动信号进行对比，验证分离结果的正确性．结果表明：新算法能有效分离内燃机燃烧噪声与活塞敲击噪声，且性能稳定，计算量小．

采用试验和数值模拟相结合的方法研究了上止点时的充量密度、温度和氧体积分数对柴油机高负荷条件下的燃烧路径、排放和热效率的影响．结果表明：高的充量密度导致低的全局燃氧当量比，增强了燃氧混合率和化学反应速率，有利于提高热效率．提高充量密度对NOx 的形成有两个相反的作用：增加充量的总热容，抑制燃烧温度；增加空气的卷吸率，提高混合气的温度．低的氧体积分数降低了燃油/气体混合气的化学反应速率，推迟放热率．高负荷柴油发动机在燃烧过程中有大量不完全燃烧产物CO 形成和存在，这被称为“CO 的冷储藏”，其推迟了放热率相位，降低了已燃气体的温度，致使NOx排放降低．研究还发现发动机的碳烟排放与“CO的冷储藏”量相关．

利用便携式排放测试系统（portable emission testing system， PEMS）分别对4辆典型重型柴油车和4辆典型重型液化天然气（liquefied natural gas， LNG）车开展实际道路排放测试，并利用功基窗口法与行程平均法分析其实际道路NO_x、CO、CO₂和颗粒数量（particulate number， PN）排放特性。结果表明：排放后处理技术路线能够有效控制国六重型柴油车在实际道路工况下的NO_x、CO和PN排放；但LNG车的CO排放存在超排放限值的风险，部分LNG车存在NO_x排放超过限值的现象，而PN排放则存在较大不确定性，部分LNG车的PN排放较高。在碳排放方面，LNG车实际道路CO₂比排放较柴油车降低6%~18%，有较为明显的减碳优势。