为了提高动态工况平均指示转矩的估计精度，首先结合理论与试验分析得到了发动机平均指示转矩与1 谐次缸压幅值和相角的计算式；进而通过试验标定了发火谐次转速幅值与1 谐次缸压幅值的线性关系，同时根据1 谐次缸压幅值、1 谐次纯燃烧缸压相角和进气压力计算1 谐次缸压相角；最终利用DSP 数据处理系统实现了发火谐次转速幅值的在线实时计算．利用试验验证了该方法不需要重构缸压，满足在线指示转矩估计算法实时性要求，在恒转速增减转矩过程中获得了相对平均误差为3.07%,的转矩估计结果．

数值模拟了偏心轮-挺杆副的热弹流润滑问题，给出了该问题的完全数值解．压力计算采用多重网格法，膜厚计算使用多重网格积分法，温度计算在两固体同向运动时采用单向逐列扫描，两固体反向运动时采用双向逐列扫描．分析了一个周期中8 个典型瞬时的压力、膜厚和油膜中层温度变化情况．零卷吸工况下油膜曲线的凹陷现象验证了零卷吸速度的油膜存在压力和膜厚分布．讨论了不同椭圆比对润滑的影响，大椭圆比的点接触数值结果与线接触数值结果差别较大．

戊醇是一种能量密度较高的新一代生物质燃料，与低碳醇相比，具有与柴油更好的互溶性和较高的十六烷值．在一台单缸柴油机上研究对比了不同喷油时刻下3 种不同掺混比例的戊醇、生物柴油和柴油混合燃料的燃烧和排放特性．结果表明：与柴油相比，添加戊醇后，混合燃料的最高放热率升高，燃烧持续期缩短，热效率提高．戊醇混合燃料的碳烟排放显著降低，其中戊醇-生物柴油-柴油混合燃料的碳烟排放降低效果最佳，最高降幅为85.7%；且NOx排放下降，最大减少了11.2%，即采用戊醇混合燃料可实现碳烟和NOx排放的同时降低．

利用激波管测量了碳酸二甲酯(DMC)在不同压力、温度、当量比和燃料浓度下的着火延迟期，并给出了着火延迟期的Arrhenius 拟合关联式．对现有的DMC 化学反应模型Glaude 模型预测混合气着火过程进行了验证，Glaude模型预测的着火延迟期明显高于试验测量值．基于试验数据和理论分析，提出了一个DMC 化学反应模型Present 模型．Present 模型能够很好地预测DMC 的着火延迟期，并且在预测扩散火焰物种浓度方面也取得了很好的效果．通过对着火过程进行化学反应路径分析可知，DMC 燃料分子的消耗主要靠脱氢反应，而燃料单分子分解反应消耗的燃料所占的比例较小．

将汽油、柴油按一定比例进行混合制得不同着火性及挥发性的宽馏程燃料，试验研究了宽馏程燃料预混压燃燃烧及排放特性，分析了燃烧相位、废气再循环(EGR)及汽油掺入比例对预混压燃发动机燃烧及排放的影响规律，确定了核心燃烧边界条件对燃烧、排放的影响程度及范围．结果表明：汽油掺入比例对燃烧及排放均有显著影响，随汽油掺入比例增加，滞燃期延长，燃烧持续期相应缩短，有利于增大预混合燃烧量，降低排气烟度，并改善燃烧定容性．但在小负荷工况下，汽油掺入比例过大会导致CO、HC 排放物增加，燃烧效率降低，进而引起热效率下降．通过采用汽油掺混体积比为40%的混合燃料，并合理控制燃烧相位，可在一定范围内保证较高的燃烧效率及燃油经济性．利用燃烧相位与EGR 的协同控制策略，可在不降低热效率的情况下，进一步改善压燃式发动机排放特性，同时降低NOx及微粒排放．

在一个能够产生稳定层流火焰的液体燃烧器上，采用二维消光法对不同掺混比例的汽油/柴油混合燃料G0、G20(汽油、柴油体积比为1∶4)、G50、G80 和G100 层流扩散火焰中的碳烟生成特性进行测量研究，获得了火焰的透射率图像，通过反演算法测得了火焰中的二维定量碳烟浓度分布，旨在分析混合燃料火焰的碳烟特性变化，并采用热泳探针采样和电镜分析的方法对火焰中的碳烟颗粒形貌及粒径进行了观测．试验结果表明：随着汽油掺混比例的增加，汽/柴油混合燃料火焰中的碳烟浓度分布整体呈现降低趋势，体现了柴油较强的碳烟生成能力. 火焰中HAB＝20mm 高度上的初始碳烟颗粒粒径也呈现减小趋势，粒径范围基本在14～39nm．

在一台电控高压共轨增压中冷柴油机上收集了分别燃用国Ⅳ和国Ⅴ两种燃料时的颗粒．利用差热热重联合测定仪、HRTEM、EDS 和元素分析仪对颗粒进行了分析．结果表明：柴油机燃用国Ⅳ柴油时产生的颗粒的活性比燃用国Ⅴ柴油时稍高；DOC 可以提高颗粒的挥发分比例，使组成颗粒的基本粒子的微晶尺寸变大，碳层的排列更有序，但经DOC 后颗粒的氧化活性有所增强．说明颗粒氧化活性不仅与其微观结构有关，还与其m(O)/m(C)、比表面积和金属含量有关．颗粒的氧化是一个基本粒子内核氧化、外壳重整，从而在后氧化阶段形成中空胶囊状结构，最后胶囊溃灭的过程．

在一台中置喷油器的直喷汽油机上，采用试验方法，通过对多孔喷油器的喷油策略的调整，研究了分层燃烧的节油效果．结果表明：两次喷射可以有效调整缸内混合状态，扩展分层燃烧的缸内平均过量空气系数极限，喷射策略的优化可以将2000r/min、0.2MPa 的过量空气系数扩展到3.1，最佳节油率为10.6%．2000r/min、0.5MPa 和2000r/min、1MPa 的分层燃烧极限受到增压能力限制，分层燃烧的极限过量空气系数为2.4 和1.6，与原机相比最佳节油率分别为7.1%和14.7%．与当量比均质燃烧相比，分层燃烧的放热规律呈现先快后慢的特征，CA50 位置明显提前，燃烧持续期增加．

通过Kong 模型，在CFD 软件中实现了湍流与反应混合效应的模拟，并对一台MR479q 发动机的缸内燃烧过程进行了仿真研究．为耦合化学反应过程，提出了一种新的适用于汽油机缸内过程仿真的汽油替代燃料化学反应机理，并用试验数据对该机理的着火延迟特性及火焰传播特性进行了验证．随后，将该机理与汽油机缸内CFD 模型进行耦合计算，实现了对MR479q 发动机的缸内燃烧过程的仿真．缸内压力计算结果表明：在2000r/min 时，仿真计算的缸内平均压力与台架测得的数据基本一致．从缸内温度和密度分布的变化可以推论出：在点火之后，火焰传播快速发生，且火焰向进气门方向的传播速度较大．结果表明：CO 排放随发动机转速升高而升高，NOx 排放随转速升高而减少，并且仿真计算结果与试验结果趋势一致．

对脂肪酸甲酯-乙醇(FAME/E)混合燃料在不同喷油压力和背压条件下的喷雾特性进行了试验，对不同燃油温度和环境温度条件下的喷雾特性进行了模拟．研究表明：FAME/E 的喷雾贯穿距随着喷油压力的升高而增大，而且试验得到的两种喷油压力下相同时刻的贯穿距平均相差16.98%，最大相差39.70%．数值模拟表明：在所模拟的时间段(0～1.2ms)内，当燃油温度分别为300、330 和360K，FAME/E 喷雾贯穿距离呈现逐渐减小的趋势，升高油温最大可使贯穿距减小2.95%；不同环境温度对喷雾贯穿距离的影响较大．通过研究末段基本稳定段(0.6,ms 以后)的SMD，当油温从300K 升高到360K，同一时刻下FAME/E 的SMD 的均值从15.14μm 减少到10.09μm；当环境温度从300K 升高到500K，同一时刻下FAME/E的SMD 的均值从15.14μm增加到22.74μm．