氢能被公认为是实现零碳排放最具潜力的理想能源，是实现“双碳”目标的重要技术方案。当前，氢内燃机与氢燃料电池相比具有续驶里程长、燃料适应性好、成本低等诸多优势，并且可利用现有内燃机成熟产业链。因此，氢内燃机是短期实现零碳排放最可行的技术方案之一。首先分析了氢气的物理化学特性，以及对近年来国内外氢内燃机样机的技术特点进行了对比，还通过整理国内外氢内燃机的相关研究进展，对其技术发展趋势进行了总结。

机油泵是发动机润滑系统核心零部件，由于高速转动产生较为剧烈的振动从而可能引发噪声。针对发动机转子式机油泵阶次噪声问题，利用试验及仿真分析手段，确定机油泵阶次噪声是由于机油压力波动导致。通过调整机油泵转子齿数，机油压力波动显著降低，阶次噪声消除。

实时缸压数据是实现柴油机循环控制的重要参数，直接通过压力传感器测量成本过高。模型估计法和间接测量法是获取缸内压力数据的两种常见方式，但这两种方法是在牺牲实时性的前提下保证其准确性。为了获取实时准确的缸内压力，提出基于数据驱动模型与动力学模型的船用柴油机混合建模方法。首先，通过历史运行缸压数据对韦伯燃烧参数进行标定并构建运行参数与韦伯燃烧参数非线性关系的柴油机数据驱动模型。接着，通过分析曲轴连杆系统的动力学特性，构建一个基于瞬时转速重构缸压的柴油机动力学模型。最后，利用加权平均法对数据驱动模型和动力学模型进行混合建模。结果表明，在不损失实时性的前提下，采用混合建模方法可获取更准确的缸压数据。

本文重点研究水温传感器的结构及使用环境对产品开发的重要影响，并给出了开发设计时需要综合考虑的相关因素。本文以某款自主汽油发动机水温传感器测量精度不良为例，阐述了水温传感器结构原理，水温传感器的温度-电阻特性、铜壳体导热性以及试验方法等方面内容。最后通过调整水温传感器温度-电阻参数，及电阻测量等关键优化方法，有效改善了水温传感器测量精度,不仅解决了车辆水温测量误差大的问题，且提出了水温传感器精度设计要点，并可以借鉴应用到其他产品的开发。

在双碳战略的践行过程，汽车轻量化则成为汽车工业发展的重要趋势之一。Fe-Mn-Al-C系低密度钢作为一种轻量化材料，兼具了低密度和强塑韧性而受到广泛的关注。汽车轻量化用材料的另一重要考量是安全性，因此，材料的服役性能则是能否应用在汽车上的重要一环。本文从Fe-Mn-Al-C系低密度钢的成分设计、微观组织、拉伸性能方面的研究现状介绍，着重综述了国内外对Fe-Mn-Al-C系低密度钢疲劳性能的研究进展。

根据当前柴油机控制系统的性能要求和国产化的研制需求，本文介绍一种基于苏州国芯自主研制的CCFC2003PT的32位单片机的电控系统硬件设计研究，采用模块化的设计方法开发电控单元硬件，包括电源模块、信号采集处理模块、输出与驱动模块、通讯模块等。MCU核心芯片根据各传感器输入信号和内存程序，计算出供油量和供油开始时刻，并向执行原件发出执行信号，柴油机电控系统控制原理包括运算原理、控制原理、存储原理、数据传输原理及程序设计，实现喷油量控制、喷油脉宽、喷油正时控制、柴油机保护等，基于以上模块设计进行软件程序编写，实现柴油机的控制。

以曲柄连杆机构为研究对象，采用三维建模软件建立曲轴的三维模型，利用AVL Excite Power Unit软件搭建多体动力学计算模型，以获得进行曲轴有限元分析的边界条件，导入到有限元分析软件中获得曲轴的应力应变结果，发现曲轴的最大应力值出现在曲柄臂与曲柄销连接的中心圆角处，其值为260.2MPa，最终以该值带入IACS算法中进行对曲轴的强度进行了校核，并于通过传统IACS算法获得的值进行比较，其结果均满足强度要求，曲轴强度合格。

为探究自由活塞直线发电机（FPLG）整机声辐射影响规律，开展噪声测试台架试验。通过LMS测试系统进行数据采集及处理，选择平行六面体测量面并安装7个传声器，针对某FPLG探究喷油脉宽、点火位置、喷油位置等参数变化对整机声辐射的影响规律。结果显示，在试验探究的范围内，整机运转时的声压级随喷油脉宽增加而增加，呈正相关；点火位置为27mm时，FPLG工作状况最佳，整机声压级为107.2dB；喷油位置为39mm时，整机声压级明显高于对照组，达到105.6dB。对比得到，喷油位置对FPLG整机声辐射的影响最大，其次是点火位置和喷油脉宽，试验可以为降低整机噪声提供参考。

为保证载具的稳定性和可靠性，针对某载具发射装置开展强激励下的动态响应分析。建立土壤-混凝土-载具结构的有限元模型，通过MATLAB和ABAQUS联合开发对模型的土壤边界批量施加黏弹性边界和地震动集中力载荷，对地表以CONWEP加载方式施加爆炸载荷，分别分析载具受到地震和爆炸载荷作用时的动态响应。结果表明，受地震和爆炸时装置的响应分别以水平和垂直方向为主，载具的垂直位移峰值均高于水平峰值但没有碰撞风险，载具倾角峰值均小于1°。结合麻雀搜索算法（SSA）、Mixup数据增强、BP神经网络对载具减振装置的刚度和阻尼参数进行优化设计，优化后的载具受到地震激励时水平加速度峰值下降14.9%，垂直相对位移峰值下降15.4%，研究可以为载具的减振优化工作提供参考。

针对车辆热电联供和余热回收，通过车载热电转换系统利用热能并转化为电能是一种有效途径。使用COMSOL软件，并考虑系统内多物理场耦合机理，对搭载了48个温差发电片的单排气入口热电转换系统进行了数值模拟，获得了系统内流-热-电多物理场分布。利用控制变量的方法，主要探讨了排气温度和冷却水流量对热电转换系统内温度特性和电输出性能的影响。最后，对比不同内部结构的集热器下的系统性能，明确了集热器结构优化对系统性能提升的重要性。