在实际应用中，选择性催化还原(SCR)系统中尿素水溶液的不完全分解容易导致在喷嘴、混合器和壁面等处形成沉积物，不仅降低 NOx 转化效率，还会增加排气背压，影响发动机动力性能．采用数值模拟的方法对 SCR 系统内化学反应和流动过程进行研究，建立了 SCR 反应动力学模型，该模型能够较为准确地预测转化器出口各气体组分随时间的变化规律．将验证后的动力学模型和三维流动模型相耦合，考察 SCR 反应器内部化学反应和流动过程，并模拟了混合器对温度场、浓度场和壁膜的影响．结果表明：混合器能够显著提高催化器前流动及气体浓度均匀性，并有助于降低尿素沉积物生成风险．

基于量子化学原理的密度泛函理论(DFT)，构建了 Pt(111)面 3×3×3 的周期平板模型，研究 NO、O2 及二者的共吸附机理，并运用电子运动的分态密度，解释了原子间的成键原理．计算结果表明：NO 吸附在 Pt(111)面的面心立方位(fcc)、体心立方位(hcp)、桥位(bridge)与顶位(top)活性位时，在 fcc 位的吸附构型最稳定，吸附态NO(ads)的 N—O 键长为 0.121nm，吸附能为 179.79kJ/mol．水平吸附在 TBT(top-bridge-top)位的 O2，在解离为 O*的过程中，O—O 键长由气相 0.139nm 拉伸到过渡态时的 0.192nm．O—O 分子键断裂后，两个 O 原子分别滑移到 2个相邻 fcc 位形成活性 O*．NO 与 O2 共吸附生成 NO2 和 O*时，络合过渡态 OONO*的 O—ONO 键长为 0.227nm，O—ONO 键断裂后，ONO 构型转化为 NO2，另一个 O 则滑移到 fcc 位产生 O*．当排气温度大于 600K 后，由于NO 氧化的逆向反应速率系数急剧增大，这将导致 NO2 浓度逐渐降低．基于 DFT 计算的反应动力学参数，开展 Pt 催 化氧化排气 NO 的化学反应动力学计算，计算结果能与试验数据较好吻合．

针对柴油机在高原行驶存在功率下降的问题，提出一种采用燃气涡轮增压系统恢复高原柴油机功率的解决方案，该系统由燃烧室、压气机、涡轮、点火装置、喷油器和控制系统等组成，燃气涡轮增压系统的压气机分别对燃烧室和原柴油机供气，因而该系统同时需要两种不同压比的空气，为此专门设计了一个双压比压气机，并通过试验验证双压比压气机能够满足上述要求．以某柴油机为例进行计算分析，得到了初步的设计和工作参数，结果表明：采用燃气涡轮增压系统能够恢复柴油机在高原的行驶功率，为后续的样机研制提供了依据．

在一台汽油缸内直喷光学发动机上，设计并应用了全场可视的下置式活塞视窗，进行了高速摄影研究．为了实现燃烧室全场可视的目标，活塞视窗须采用曲面设计，曲面设计会造成图像的变形．研究了活塞视窗实现全场可视的条件，讨论了全场可视的设计准则；采用近轴平行光线计算了图像的理论畸变，并尝试优化视窗曲面型线，减轻图像的理论畸变；最后通过试验标定，采用了空间坐标变换的方法对图像进行了矫正，并将矫正前、后的图像与热力学数据进行拟合，结果表明：矫正后的图像与热力学数据的相关性有显著的提高．

针对经典 RPI(rensselaer polytechnic institute)沸腾换热模型中激冷项热流密度子模型适用性和精度问题，结合内燃机典型的冷却工况，以欧拉两相流模型为基础，引入激冷项修正系数，开展冷却水腔内沸腾换热数值模拟，分析了激冷项修正系数对沸腾换热的影响规律．结果表明：随着激冷项修正系数的增加，激冷项热流密度呈线性增加的趋势．当进口流速为 1m/s、进口温度为 95℃以及激冷项修正系数为 0.4 时，总热流密度计算值与试验值误差在5%以内．通过多次试算获得各个工况下的激冷项修正系数值，据此建立激冷项修正系数拟合公式．将该拟合关联式应用于实际缸盖沸腾传热计算，结果表明：在排气门鼻梁和喷油器孔等发生沸腾换热的区域修正后的计算温度值比未修正的情况要更接近实测值，其误差最大下降了 4.61%，而在未发生沸腾的区域，两者与试验值的误差变化不大．

为有效地从实测的柴油机机体表面振动信号中提取缸套磨损故障特征，提出了一种改进的自适应集合经验模态分解(EEMD)方法. 针对目前集合经验模式分解方法中两个参数(加入白噪声的幅值系数、集合平均次数)依靠人工选择难以准确获取的问题，通过引入相关系数、相对均方根误差准则以及信噪比分析，给出一种可自适应确定这两个参数取值的方法，提高了信号的分解质量，通过仿真分析验证了改进自适应 EEMD 方法的良好性能. 最后，将该方法应用于柴油机缸套磨损故障特征的提取，以各状态下的实测振动信号的瞬时能量谱和特征分量的能量作为故障特征，实现对缸套磨损诊断和磨损程度的识别.

为研究机械约束和热状态对缸盖与缸垫间热弹性接触非线性问题的影响规律，以某4气门柴油机为研究对象，建立了缸盖一缸垫一机体一螺栓的四体接触关系简化模型。采用增广拉格朗日乘子法作为接触算法，在不同的螺栓预紧力和热状态下，计算了缸盖底板的受力变形，揭示了标定工况热态下机械约束对缸盖底板相关部位接触应力和节点位移的影响规律，及标定预紧力时不同热状态对结果的影响。研究表明：当预紧力为标定值时，施加最高燃烧压力后，标定工况热态下缸盖底板正对缸圈处及排气门侧螺孔处的接触应力与冷态时相近，节点位移有所减小，不同热状态下螺孔处节点位移及正对缸圈处接触应力和节点位移的变化幅值均小于2%；除少数情况外，缸盖底板各相关部位的接触应力和节点位移随预紧力增大而增大。上述研究结果也说明：目前采用常温条件进行缸垫密封性试验基本上能够代表实用状态。

摘要：本文介绍了一种可控式电子水泵的背景、结构及控制方式，并以最大冷却需求的计算方式说明了电子水泵性 能的设计方法。文中还设计了一系列试验对电子水泵的性能及预期的功能进行了验证，结果表明搭载电子水泵后， 整车可以获得多种益处：电子水泵搭载于整车后水温从 30℃上升至 92℃的时间，常温下可缩短约 20%；各个车速下 通过流量的调整，水温变化范围达6-10℃，水温的合理设定可以有效提升发动机热效率；发动机全工况通过标定适 配冷却需求以后，与机械水泵相比，部分负荷区间流量可大幅度下降，从而节省机械功，在NEDC 循环下可得到 1.5%~2.0% 的节油改善。

摘要：闭环控制气缸压力信号中蕴含的信息可以提高发动机工作稳定性，优化发动机整体性能。针对发动机气缸压 力闭环控制系统在硬件在环试验阶段缺少准确、实时、能体现轨压等控制量变化的发动机模型的问题，建立了面向 缸压闭环控制的MAN 6L 16/24 型船用中速柴油机各缸发动机模型。该模型运用Marsaglia-Bray 算法对边界条件 和初始条件做高斯分布来模拟各缸状态不一致和实时变动，采用 MCC 燃烧模型模拟缸内燃烧过程，能对缸压闭环 控制器控制变量的变化做出正确、及时的响应，同时实时输出缸压等控制器反馈量，可应用于缸压闭环控制硬件在 环仿真平台中。

摘要：当船用 EGR 柴油机按照稳定工况下的最佳 EGR 阀开度进行瞬态线性加载时，由于涡轮增压器等部件的迟滞 效应会导致进气流量和空燃比出现“下凹”现象，进而会导致燃烧恶化，碳烟比排放升高，这对船用柴油机特别是舰 用柴油机是特别不利的，为了解决船用EGR 柴油机瞬态加载过程中出现的“冒黑烟”问题，本文提出了一种基于高 压气源的船用 EGR 柴油机瞬态过程优化的方法，并基于柴油机 GT-power 模型进行了仿真验证，结果表明：在瞬态 加载过程，通过精确控制进入气缸内新鲜空气的流量可以有效改善柴油机燃烧恶化问题，与原来按照稳定工况下的 最佳 EGR 阀开度进行瞬态线性加载相比，优化后的方法能够在 NOx 比排放最低值升高不到 3% 前提下，Soot 比排 放最高值降低 40% 以上。