为研究昆明市高速公路网机动车CO2排放特征。运用MOVES模型计算了小型客车、大型客车、轻型货车、中型货车、大型货车、特大型货车排放因子。基于昆明市高速公路客货车交通流量数据和已获取并计算到的机动车总行驶里程（TVKT）数据，应用ArcGIS软件建立高速公路网500m500m的高分辨率排放清单，以实际高速公路客货车交通流量和机动车总行驶里程（TVKT）计算不同车型TVKT相对应的CO2排放量。结果表明：小型客车、大型客车、轻型货车、中型货车、大型货车、特大型货车的CO2排放量分别为217 070 363、41 749 227、201 482 368、632 713、12 029 496、76 827 109t。小型客车和轻型货车对CO2排放量贡献是全部车型中最高的两种车型，分别为39.5%和36.6%。从CO2排放空间分布特征来看，排放量最高的区是西山区，其中排放量最高的地区主要集中在路网中心区，原因是交通流量高，过往车辆多，机动车总行驶里程多；从CO2排放时间分布特征来看，在24小时内呈现“双波峰”和“波谷”现象，出现这种现象的原因是不同时间段的交通流量与不同时间段的排放量呈“正相关性”，不同时间段排放量的差异性与不同时间段的车辆速度有关。

为了研究甲醇直喷策略对发动机燃烧和排放特性的影响，在双燃料发动机上进行了汽油进气道喷结合加甲醇直喷试验。发动机转速为1500rpm，过量空气系数λ=1，进气歧管绝对压力为120kpa。在甲醇能量比为4.6%、5.9%、6.7%和7.8%的情况下，分别进行了-330°、-270°、-180°、-90°和-60°CA ATDC的五种甲醇喷射时刻下的实验。燃烧特性上，-180°CA ATDC时与其它喷射时刻相比，峰值放热率、峰值缸压最低，对应的相位最晚。燃烧持续时间缩短，燃烧相位靠后，但着火延迟期基本不变。爆震强度最低，平均有效压力最高。在排放特性上，在甲醇的喷射时刻从-60到-330°CA ATDC过程中，CO先减少后增加，NOx先增加后减少，HC呈上升趋势。在-180° CA ATDC时，HC和CO的排放量最少，但NOx的排放量最多。综上所述，合适的甲醇喷射策略可以调节缸内燃烧过程，抑制爆震，改善排放。

甲醇是一种高效清洁的“碳中和”燃料，其在转子发动机上的应用可有效降低碳排放。此外，射流控制点火模式的应用可进一步提升转子发动机着火和燃烧性能。因此，本文以射流点火模式的甲醇/汽油转子发动机为研究对象，研究了缸内直喷喷油策略对转子发动机燃烧性能的影响。结果表明：与其他喷油策略相比，当喷油器布置喷孔尺寸为18mm，且喷射锥角为15°时能够获得较高的缸内峰值压力。

天然气/氢气混合燃料是一种高效清洁的低碳燃料，其可以有效减少转子发动机的碳排放。此外，湍流射流点火模式可以有效提升转子发动机的燃烧效率。因此，本文采用湍流射流点火模式的天然气/氢气转子发动机研究对象。通过改变转子活塞凹坑形状获得5种不同的气缸形状，分别是平坑形（FP）、前凸形(AC)、后凸形(PC)、中凸形(MC)以及双凸形(SC)。在不同点火时刻下，对比研究了不同气缸形状对转子发动机缸内燃烧性能与排放的影响。研究结果表明：随着点火时刻提前，不同气缸形状的转子发动机缸内峰值压力都随之增大。同时，双凸形气缸在任意点火时刻下都具有较高的缸内峰值压力，NO排放也最高。

利用优化软件Isight集成网格变形软件Sculptor和CFD软件STAR-CCM+建立了发动机进气道CFD计算集成优化平台，使各种数据文件能够自动在CAD、CAE及相关软件间进行传递，实现流程的自动化控制。使用这一平台对某款发动机进气道滚流进行了优化研究，在设计边界范围内，通过变形软件及优化算法得到了滚流最优的进气道设计结构，平均滚流比提高了10.2%。

对于氨燃料的闪沸喷雾的研究可以为内燃机喷雾与燃烧效果的优化提供一定的理论基础。本课题基于该目的，以高温高压定容燃烧弹实验装置开展液氨的喷雾试验。同时，开展喷雾模型标定研究与模型仿真。仿真重点探究了喷射压力和环境压力对于闪沸喷雾的影响程度，研究发现随着喷射压力的提升，燃料获得了更大的动能，闪沸喷雾的发展加快，液滴破碎增强。此外，闪沸喷雾随着发展呈现出铁锚状。环境背压对于闪沸喷雾的影响较大，随着环境背压的提高，由于喷孔内外压力差的减小以及环境气体的阻碍，闪沸喷雾贯穿距缩小。剧烈闪沸喷雾与过渡闪沸喷雾的后期喷雾发展差别较大，剧烈闪沸状态的燃料液滴汽化程度更高，而过渡状态下的液滴汽化程度较低。

为充分利用柴油机余热、减少工质潜热损失，设计了一种由高温有机朗肯循环（HTORC）、低温有机朗肯循环（LTORC）两级循环组成的潜热利用式复合有机朗肯循环系统，用于回收柴油机的高温尾气、中温冷却液及高温循环的乏气潜热。其中，高温循环、低温循环通过一种集成式蒸发/冷凝器进行耦合，即利用低温侧工质对高温侧工质进行冷凝的同时实现低温侧工质能量品质提升和高温侧工质潜热再利用的功能。结果表明，相比于高温尾气和中温冷却液各自独立的余热回收系统，该潜热利用式复合系统利用高温循环冷凝器给低温循环进一步加热，提升低温循环工质的蒸发状态，能够更加充分发挥低温循环的做功潜力。

在partA研究基础上进一步探究工作参数变化对系统性能的影响，研究得出较高的高温循环蒸发压力和较低的高温循环冷凝压力可以提高系统余热回收效率；低温工质与冷却液的换热器、低温循环冷凝器、集成式蒸发/冷凝器和低温循环膨胀机的㶲损占比较高，可以作为优化的目标过程。在重型柴油机某工况下以系统净输出功率、系统㶲效率和㶲损为目标对象，按照对低温循环蒸发压力进行分段的加热策略，探究循环中关键工作参数的影响。结果表明，系统的输出功率、㶲效率和㶲损最佳可以达到25.57kW、49.42%和26.17kW；研究完成了工作参数对潜热利用式复合有机朗肯循环系统的影响规律分析，可以为系统运行提供指导。

搭建了DPF小样的模拟瞬态过滤台架，基于模拟台架进行了不同瞬态来流参数和DPF载体参数下的模拟瞬态过滤实验。在来流参数的影响方面，探究了来流平均颗粒粒径、来流峰值浓度和DPF峰值空速对瞬态过滤效率的影响。结果表明，DPF对各粒径颗粒的过滤效率不仅与颗粒粒径有关，与来流颗粒的粒径分布也有较大关联。模拟瞬态条件下，DPF瞬态过滤效率随峰值浓度的升高呈先升高后下降的趋势。DPF峰值空速提高，过滤效率下降。在载体条件的影响方面，进行了不同载体温度和碳载量的瞬态过滤实验。结果表明，碳载量和载体温度的升高对DPF的瞬态过滤效率具有提升作用，但碳载量升高到1 g/L后以及载体温度升高到100 ℃后，过滤效率的提升明显减弱。此外，碳载量和载体温度的提升对23 nm以下颗粒过滤效率的提升也有差异。

用燃油的滞燃期评估燃油的抗爆性，对燃油组分对其辛烷值及滞燃期的关系进行相关研究。在95#烷基化油中掺混10%、20%和30%乙醇、MTBE、异丙醇、甲苯和二甲苯作为混合燃油，在辛烷值机上测出了混合燃油的辛烷值，研究发现随着各辛烷值促进剂掺混比例的提高各混合燃油的测量RON值与MON值均上升，且掺混乙醇的混合燃油具有较大的RON值和MON值。通过发动机台架试验得到了混合燃油的滞燃期，通过对滞燃期的对比研究发现在低转速（2000r/min）大负荷（250N·m）工况下掺混异丙醇的混合燃油滞燃期（抗爆性）与其掺混比例成正比，掺混芳烃类（甲苯、二甲苯）辛烷值促进剂的混合燃油滞燃期（抗爆性）与其掺混比例成反比，掺混乙醇和MTBE的混合燃油其滞燃期（抗爆性）与其掺混比例不只是单纯的正相关或负相关的关系，综合分析可得燃油辛烷值与其滞燃期（抗爆性）之间关联性不明显。