37-014 缸内直喷汽油机燃用正丙醇/TRF 的试验（97） 37-015 柴油/PODE3-4 混合燃料喷雾特性的试验（105） 37-016 高温高压下机油液滴蒸发特性的数值模拟（114） 37-017 直喷汽油对 HPCC 大负荷工况影响的数值模拟（123） 37-018 壁面温度对柴油喷雾碰壁质量分布的影响 （130） 37-019 关键结构参数对压电式喷油器喷射特性的影响（139） 37-020 废气稀释对离子电流检测技术的影响 （148）

基于结构动力学与流体动力润滑理论，建立柱塞副微运动过程的动力学模型，数值求解了工作过程中柱塞偏移、倾斜的微运动特性，并进一步获得了柱塞最大升程、柱塞副初始密封长度、初始间隙等参数对柱塞微运动特性的影响规律分析，提出了原模型的改进方案。计算结果表明：增加柱塞的最大升程会使偏移量增大而倾斜角变小；适当增加柱塞副初始密封长度及减小初始间隙有利于减小柱塞偏移量及倾斜角，改善柱塞的微运动特性。通过对原模型优化改进可使柱塞最大偏移量和倾斜角减小约50%。

在顶置点火定容燃烧弹内布置网孔板，通过火焰传播路径上的孔板诱导实现火焰加速。利用纹影法和压力采集系统，研究了阻塞比对氢 - 空预混气孔板诱导火焰加速的影响规律。试验结果表明：阻塞比的增加可增大孔板对火焰的扰动，使火焰传播速度大幅增加；任意初始工况下均存在一个最佳阻塞比使燃烧持续期达到最短，在试验范围内，较低初始压力、较小当量比和较高初始温度的最佳阻塞比为0.90，其余工况的最佳阻塞比均在0.84；孔板诱导燃烧加速的效果非常显著，在试验工况范围内，各阻塞比孔板诱导下的燃烧持续期均缩短45%以上。

在一台1.5L自然吸气发动机上，设计了基于断油回流策略的发动机停缸机构，该机构可以使进气供给自由切换为新鲜混合气供给或废气回流两种模式，同时发动机电控单元可以切断指定气缸的燃油供给和点火，从而实现停缸操作。利用该停缸机构开展了中低转速不同负荷下的油耗与扭振特性试验。试验结果表明：在中低转速部分负荷下采用停缸技术发动机节油效果明显，节油率最高可以达到15%。但停缸之后曲轴系统扭振以低阶滚振为主，且飞轮端扭振变化显著，部分谐次扭振幅值超过自由端，因此在应用停缸技术时需要关注飞轮端的扭振问题。

用H2、CO体积比为2：1的混合气来模拟甲醇裂解气（dissociated methanol，DM），在温度343K、压力0.3MPa的条件下基于燃烧压力、最高燃烧压力、爆炸指数及临界半径等参数研究了CH4（60%）-DM（40%）预混气在添加稀释气体（N2、CO2）后的燃烧的变化情况。在不添加稀释气体的条件下，进行了同样初始温度和压力下的天然气（100%/60%/20%）- 甲醇裂解气（0%/40%/80%）- 空气预混燃烧的对比试验。结果表明：甲醇裂解气能加快压力上升，促进燃烧，缩短燃烧持续期，加速火焰胞状结构的出现，但在化学计量比及附近会降低最高燃烧压力；稀释气体则有降低最高燃烧压力和爆炸指数等抑制燃烧的作用，其中CO2对燃烧的抑制作用强于N2。

为了研究带电颗粒物在柴油机颗粒物检测装置中的运动特性，建立了气相、电场及颗粒物相耦合模型，以COMSOL Multiphysics软件为工具对模型求解，得到了柴油机颗粒物检测装置内部带电颗粒物的运动轨迹、速度特性及受力情况。结果表明：在电场力的作用下带电颗粒物会向接地极板方向运动，在轨迹上出现运动偏移，在电离一荷电区施加高电压，静电捕集区施加方波电压时，可在测量区出现方波电流，实现颗粒物浓度转化；在电离一荷电区和静电捕集区附近颗粒物运动速度较慢且稳定，实现了在电离-荷电区颗粒物充分荷电，并保证在静电捕集区部分颗粒物可被捕集；在电离一荷电区和静电捕集区，颗粒物受电场力和拖拽力共同作用运动，拖拽力随入口流速增加而略有增大。

基于废热回收有机朗肯循环（organic Rankine cycle，ORC），提出了一套同时回收车辆内燃机冷却废热和烟气废热的车辆供能系统。该系统可通过ORC热转功子系统同时回收汽油机冷却液废热和烟气废热，不仅能够满足车辆不同季节的冷/热需求，而且能够显著改善车辆的整体热功转换效率和燃料节约率。在供暖季，其在节省燃料消耗的同时，也可为车辆供暖；在非制冷供暖季，其在满足车辆所需动力条件下可显著减少燃料消耗；在制冷季，其在节省燃料消耗的同时，不需要增加额外的燃料消耗，也可为车辆空调的运行提供动力。基于天津FAW TOYOTA 8A-FE汽油机车不同工况下的废热数据，针对其构建基于ORC废热回收的车辆供能系统并开展模拟分析。结果表明：降低第一蒸发器对数平均温差跟环境温度及提高车辆速度均能提高透平的输出功率和燃料节约率，基于不同季节的典型操作工况，透平输出功率及燃料节约率的最大值可在冬季获得，最大值分别为11.0kW和17.2%。该车辆供能系统可有效地利用发动机冷却液废热与烟气废热，ORC热转功子系统的运行不受季节的影响，能够显著减少燃料的消耗，具有节能潜力。

为满足国Ⅵ排放标准，提出并开发了双级尿素（urea）-选择性催化还原（selective catalytic reduction system，SCR）系统及控制策略，并针对该系统在柴油机上的NOx排放特性及对柴油颗粒捕集器（DPF）被动再生的影响进行了台架验证。结果表明：冷态国际统一瞬态循环（WHTC）双级urea-SCR系统NOx转化效率达到89.2%，比单级urea-SCR系统提高了5.4%，冷起动NOx排放显著降低；热态WHTC双级urea-SCR系统NOx转化效率达到99.3%，比单级urea-SCR系统提高了3.0%；对双级urea-SCR系统尿素喷射量采用闭环控制策略，热态WHTC下DPF平衡点碳载量仅比单级urea-SCR系统提高了0.2g/L，DPF被动再生效果几乎未受影响。

针对大功率柴油机选择性催化还原技术（SCR）应用需求，设计了两种混合器方案，两方案的差别在于是否在喷射点前安装前置混合器。利用计算流体动力学（CFD）技术对两方案的气流轨迹、尿素分解率、分布均匀性及压力损失进行了仿真分析，并进行D2排放循环测试验证两方案的NOx转化效率。仿真及试验结果表明：安装前置混合器可以产生旋流，促进尿素液滴与气流充分混合，提高尿素分解率和NH3分布均匀性，压力损失增高；安装前置混合器能够提高SCR催化器的NOx转化效率，并可以通过标定优化使NOx比排放满足欧盟第五阶段排放限值要求。研究表明，前置混合器更能适应当前及未来大功率柴油机NOx排放法规限值要求。

基于一台排量1.0L的小型涡轮增压直喷汽油机，研究了压缩比、活塞形状和结构尺寸对缸内气流和湍流动能的影响。结果显示，随着压缩比的提高，缸内滚流在压缩过程中减弱，压缩末期的湍流动能减小，压缩比16.0的活塞在压缩末期的湍流动能大约为压缩比9.6活塞的27%。而对于活塞形状来说，较大尺寸的球面凹坑形状有利于压缩末期湍流动能的保持，而不规则的活塞会使得压缩末期的湍流动能下降41%。凹坑的尺寸存在一个最佳值，凹坑深度过浅或过深都会降低缸内湍流动能。选择压缩比为12.0且湍流动能最高的活塞加工并试验，基于4种不同形状的活塞和最佳油耗的工况分析燃烧特性，结果显示随着工况的改变，缸内湍流动能的峰值和相位会改变，但结构对湍流动能影响的优劣基本不变。火焰扩散方向为缸内湍流动能较大的位置，缸内平均湍流动能越大，火焰传播越快，燃烧特性越好。