以吉利MR479Q 汽油机为试验对象，采用AVL SESAM FTIR 多组分气体分析仪和DEWETRON-CA 燃烧分析仪，对典型稳态工况下汽油机燃用不同掺混比例甲醇汽油时的常规和非常规排放点火正时调整特性进行了试验和分析．汽油机燃用甲醇汽油后转矩有增大趋势，相同工况最大转矩对应最小点火提前角(MBT)随甲醇掺混比例增大而减小．甲醇汽油不改变汽油机常规排放变化规律，但因燃烧过程改善，绝对排放量显著降低．非常规排放随甲醇掺混比例升高显著增大，甲醇体积分数为80%(M 80)时未燃CH3OH排放达0.9×10-3以上，CH2O 排放达0.25×10-3以上．相同甲醇汽油下，未燃CH3OH 排放随点火提前角增大而升高，CH2O 随点火提前角增大有所降低．

采用试验和数字模拟方法研究了两次喷射对增压直喷(TGDI)汽油机产生超级爆震的影响．结果表明：与单次喷射相比，两次喷射模式对超级爆震现象具有抑制作用；在两次喷射模式中，将第二次喷油结束时刻推迟至进气行程末期或压缩行程，会促进超级爆震现象发生，而增大第二次喷油的比例有助于抑制超级爆震；结合缸内温度分布模拟结果发现，由第一次喷油激起的润滑油油滴和第二次喷油引起的缸内温度场变化是形成超级爆震诱发热点的重要因素．

云空化的脱落溃灭演化作为空化的一种非定常运动现象常常发生于喷嘴内，其对随后的喷雾雾化有重要影响．基于可视化试验和大涡模拟(LES)针对一个2mm 方孔柴油喷嘴的准周期性云空化脱落和回射流进行研究．结果表明：流体在喷嘴入口锐边处产生流体分离，空化产生于回流区，随后流体的再附着和空化的溃灭结合产生回射流，使片空化脱落形成云空化．此外，云空化的脱落同时伴随着涡脱落，且在空化与流体界面处得到相对大的涡量．通过比对试验可知，大涡模拟可以很好地预测喷嘴内空化的初生、回射流和云空化脱落现象．

以两级增压共轨重型柴油机为研究机型，采用GT-Power 构建了其一维热力学仿真模型，对比模拟了柴油机采用两级增压(2TC)和单级增压(1TC)的变海拔(0、2 和4km)工作特性．结果表明：1TC 压气机效率在发动机低速和高速时随海拔升高而降低．对于2TC，低压级压气机效率在发动机低速时随海拔升高而降低，而高压级效率随发动机转速增加呈先升后降，且在0 海拔下高转速时显著减小；相比1TC，2TC 在高海拔下低速时的排气损失率显著降低，但传热与摩擦损失率增大，同时泵气损失随转速增大逐渐高于1TC；随EGR 率增大，1TC 压气机效率呈先升后降，且随海拔升高而降低．2TC 低压级效率随EGR 率增大而快速降低，而高压级效率呈先升后降，并在低EGR 率时随海拔升高而增大；随EGR 率增加，2TC 传热损失逐渐高于1TC，但能显著降低高海拔时排气损失率和改善NOx-BSFC之间trade-off 关系．

针对高速径流式涡轮，利用NUMECA 软件建立计算模型进行雷诺平均Navier-Stokes 方程(RANS)计算，采用Spalart-Allmaras 湍流模型，分析了不同叶顶间隙对叶轮气动性能、间隙区域温度场、泄漏涡流及涡轮级性能的影响．结果表明：减小叶顶间隙会出现新的流动特性—逆流现象，表现为叶顶间隙通道内流体流动方向与压力梯度方向相反，即由叶片吸力面侧指向压力面侧，这一新流动特性极大地改变了间隙区域温度场；大间隙造成的气动损失不可忽视，减小叶顶间隙可抑制泄漏涡流强度，提高涡轮效率，从而改善涡轮性能．

蜗壳通常被设计成螺旋状结构，其几何结构的周向不对称诱发蜗壳内部流场周向分布不均匀现象，会对压气机内部流场造成显著影响．采用试验和数值结合的方法，对两种流量工况下离心压气机内部的非轴对称流动特性进行研究．结果表明：压气机轮缘静压在周向上的分布具有与蜗壳内部相同特征的非轴对称形式；下游流场畸变在向上游逆向传播过程中对上游的影响逐渐减弱；叶轮出口轮缘周向的高压区传播至叶轮进口时，与叶轮出口高压区的周向位置存在相位差．在不同流量工况下，轮缘周向静压分布不均导致叶顶间隙泄漏流在周向的分布存在差异．在小流量工况下，泄漏流量呈现先减小后增大再减小的波动分布；在大流量工况下，泄漏流量呈现先增大后持续减小分布．

针对90° V6柴油机强化后振动恶化的问题，对发动机平衡特性与平衡方案进行研究．经过发动机振动烈度台架测试结果校核，运用GT-Crank 建立强化前发动机刚体动力学模型，在此基础上进行强化后模型计算．结合采用被动平衡与主动结构修改两类措施，提出不同的整机振动抑制平衡方案，包括平衡轴方案、错拐曲轴方案和错拐加平衡轴方案，对比分析3 种平衡方案对整机振动的改善效果．结果表明：与其他两个方案相比，在保持柴油机总体型式与参数不变的前提下，采用平衡轴方案能更加有效地改善发动机的整机振动性能，是比较理想的平衡方案．

为加快电控燃油系统高速电磁阀的动态响应速度，降低功耗，提高安全可靠性，提出一种永磁并联磁路高速电磁铁．采用有限元方法，建立高速电磁铁的数值仿真模型，并通过试验验证模型的精度．基于模型对普通E 型高速电磁铁和永磁并联磁路高速电磁铁的电流-位移-力特性及磁场特性进行对比分析，优化初始铁芯结构，揭示不同永磁体高度对电磁力的作用规律和对磁场特性的影响．结果表明：采用永磁并联磁路结构，电磁力得到较大幅度提升，永磁体高度为0.5、1、1.5 和2 mm 时，电磁力最小提升率分别为9% 、16.3% 、21.2% 和23.9%,；同时该结构能有效减小驱动电流和减轻铁芯饱和程度，降低损耗．

采用挂滴法对正常重力下处于亚/超临界压力环境中的不同碳氢燃料液滴蒸发与燃烧现象做了详细的试验研究．采用嵌入液滴内部的热电偶和高速相机分别记录液滴温度变化和液滴发展图像．结果表明：在亚临界压力环境下，液滴燃烧过程具有平衡蒸发阶段，符合准定常假设，但在超临界压力环境下，液滴燃烧过程不再出现平衡蒸发阶段，准定常假设已不成立；液滴燃烧持续时间在亚临界状态下随着压力的增加而迅速减小，此时相平衡控制液滴燃烧速率的大小，但在超临界状态下，液滴与环境气体之间的界面变得模糊不清，燃烧持续时间随着环境压力的增加不再继续减小，而是趋于一稳定值，此时液滴已不存在相变过程，扩散系数开始影响燃烧速率；燃烧持续时间变化趋势在临界压力处的转变反映出临界压力点是判断液滴是否进入超临界燃烧的重要依据，液滴燃烧过程中液滴完全蒸发所占的时间比重在亚临界压力环境下变化不大，而在超临界压力环境下迅速减小，相对更早地完成液滴蒸发．

缸内直喷(GDI)汽油机微粒生成是由于雾化时间短及局部混合气过浓；同时，因为机油不可避免地参与燃烧也导致微粒排放增加．曲轴箱通风中未被油气分离器分离的机油蒸气占据机油消耗量比重较大，理论上这部分机油参与燃烧所产生的颗粒物对发动机最终的微粒排放影响也相应较大．因此，笔者在国产4G75 缸内直喷汽油机上使用EEPS 测定不同机油消耗条件下微粒排放特性，研究不同曲轴箱通风状态下未分离机油对GDI 发动机微粒排放影响规律．结果表明：未被分离的机油消耗量增加导致微粒迅速升高，尤其在怠速工况下显著影响微粒生成质量；随发动机转速逐渐升高，机油消耗量对微粒生成的影响明显降低．