为解决传统机械推进系统在低速机动航行阶段出现油耗率高及环境污染严重等问 题,结合柴油机驱动与电机驱动各自的优点,运用Matlab/Simulink分别建立四象限船-机-桨运动模型及柴油机、电机动力系统的动态仿真模型,对比分析低负荷机动航行工况下纯柴油机驱动船舶速度响应与电机驱动船舶速度响应及油耗量与耗电量情况。研究结果表明,低速机动航行起动工况下电动机驱动(power take in,PTI)模式具有经济、节能环保和动力性良好的优势,该研究为船舶混合动力系统的研究提供了理论支撑及指导。

设计了以内燃机尾气余热为热源驱动的有机朗肯蒸气压缩制冷循环系统。根据热力学定律，建立了循环系统的数学模型，提出了尾气换热夹点确定方法。以Matlab和Refprop软件为工具，研究了有机朗肯循环（organic Rankine cycle，ORC）各换热器负荷、做功量、热效率分别随蒸发压力、冷凝温度的变化关系，并确定了最优工质。研究了蒸汽压缩制冷循环（vapor compression refrigeration，VCR）各换热器负荷、制冷系数分别随蒸发温度、冷凝温度的变化关系。由于压缩比的限制，确定了多种制冷工质在不同冷凝温度下的最低蒸发温度，结合相关标准中所规定的各型冷藏车蒸发温度的范围，确定了各型冷藏车的可选制冷剂。研究了与可选工质对应的制冷系数随蒸发温度的变化关系，从而确定最优工质。计算了各型冷藏车在采用最优制冷剂时，在最严苛工况下的制冷量、制冷系数及综合系数。

针对防爆柴油机排气降温系统加装废气水洗箱装置极大增加发动机排气系统阻力的问题，自行设计和搭建了排气喷雾降温系统，并对降温效果的影响因素如喷雾流量、雾滴粒径、喷射方式、两级喷雾比例等在1500r/min、700N·m工况点进行了试验研究。结果表明：雾滴粒径越小越有利于雾滴在高温排气中的蒸发；采用逆流喷射方式和适当增加第二级喷雾流量比例增加了喷雾降温效果；系统中加入换热管增加了循环冷却水对排气的降温，减少了喷雾的用水量。在1500r/min、700N·m工况下采用带有换热管的喷雾降温系统可以把排气温度降低到67℃，满足防爆要求。

针对失火故障中存在的高速轻载诊断困难，失火程度无法判别的问题，通过对比分析正常状态与失火情况下瞬时转速的特征，发现缩短段角加速度段长度，能够有效提升特征对失火故障的敏感度，同时，用神经网络方法代替阈值规则，能够很好地利用各缸特征值间的联系诊断失火。基于此，提出一种改进段角加速度和神经网络相结合的失火故障诊断方法。该方法能够实现对全转速范围单缸完全失火的诊断，且利用二级诊断的方式可以对失火程度进行有效判别，在高速轻载工况依旧具有很好的准确率。同时，提出的方法在学习阶段所需数据量小，适用于发动机失火故障的在线诊断。

在一台单缸柴油机上研究了喷油参数（预主喷间隔角、预喷比例、主喷时刻和喷油压力等）对汽油压燃（gasoline compression ignition，GCT）颗粒物排放特性的影响。研究结果表明：喷油策略对缸内油气混合及进一步对燃烧过程的影响是其影响颗粒物排放特性的主要因素。在设定的研究工况下，随预主喷间隔角增大，积聚态颗粒数量浓度下降，但核态颗粒数量浓度基本不变，颗粒物中的核态和超细颗粒比例明显升高；增大预喷比例，核态颗粒和积聚态颗粒数量浓度均大幅降低，颗粒物中的核态和超细颗粒比例变化较小；主喷时刻提前，颗粒物数量浓度下降，平均粒径减小，数量浓度峰值向小粒径方向偏移；提高喷油压力可有效降低积聚态颗粒数量浓度，缩小缸内生成颗粒物的粒径范围，但对核态颗粒的数量浓度影响较小。

配制辛烷值相同而敏感性不同的高辛烷值燃料，在一台改造的单缸试验发动机上进行了燃料敏感性对部分预混燃烧的燃烧和排放特性影响的研究。采用的不同敏感性的燃料为配制的甲苯参比燃料和市售92#汽油。研究结果表明：燃料敏感性越高，滞燃期越长，油气混合越充分，预混燃烧比例越大，NOx排放越高。燃烧重心（CA50）随着敏感性的增高先推迟后提前，敏感性为2的燃料CA50最迟。燃料敏感性越低，压升率越低，而市售92#汽油挥发性较强，预混比例较大，最大压升率最高；敏感性为2的燃料在上止点附近放热较多，指示热效率较高；汽油及敏感性为5和8的燃料的碳烟排放比其他燃料低。

利用定容燃烧弹试验装置,分别改变定容弹燃烧室内充气密度及喷油孔直径获得不同的湿壁条件,充气密度及喷孔直径范围分别为7.5~15.0kg/m3及0.11~0.22mm,采用高速摄像机拍摄研究了不同湿壁条件对喷雾碰壁燃烧过程的影响。结果表明:喷雾燃烧滞燃期随充气密度的减小而增大,并且随着湿壁程度的增加而增加,滞燃期受充气密度的影响更显著。而在给定的高喷油压力高进气密度条件下,不同喷孔直径下的喷雾雾化效果都十分良好,喷雾着火主要受化学准备时间影响,滞燃期的波动不大。随着湿壁程度的加重,喷雾燃烧更晚进入高温着火阶段,后燃现象加重,燃烧持续期增长,碳烟的生成量急剧增多。

采用3种研究法辛烷值相同的汽油替代物在一辆缸内直喷（gasoline direction injection，GDI）和进气道喷射（port fuel injection，PFl）汽车上研究了不同汽油替代物组分对整车性能的影响。试验结果表明：相比异辛烷，添加甲苯会导致CO2排放升高，而添加二异丁烯会降低CO2排放，甲苯和二异丁烯均使体积油耗降低。添加二异丁烯和甲苯使GDI汽车的CO排放升高并使THC排放降低，使PFI汽车新欧洲驾驶循环（new European drive cycle，NEDC）前100s的瞬态CO和THC排放升高。二异丁烯会使NOx排放降低而甲苯会导致NOx排放升高。在颗粒排放方面，添加甲苯使GDI汽车排放的颗粒物质量（particle mass，PM）和数量（particle number，PN）增加，添加二异丁烯会降低GDI汽车PM和PN排放；添加甲苯和二异丁烯会降低PFI汽车的PM排放，但会导致其PN增加。在加速性能方面，二异丁烯和甲苯的加入会缩短GDI汽车的加速时间，而甲苯会使PFI汽车的加速时间增加。

中文摘要:       分别从柴油机颗粒捕集器(DPF)灰分的成分、来源及性质，灰分对DPF压降、过滤效率和再生过程的影响，及DPF清灰方法等方面进行了综述。已有研究结果表明：润滑油添加剂是DPF灰分的主要来源；润滑油配方、灰分沉积形态及DPF载体结构不同时，灰分对DPF压降的影响效果会有所不同；灰分在DPF中的沉积一般会提高DPF的过滤效率，但会恶化催化型DPF（CDPF）的被动再生效果，影响DPF主动再生频率和DPF主动再生时的温度；重型柴油车DPF需要定期清灰，压缩空气反吹法是目前使用最广泛的DPF清灰方法。 英文摘要:       The effects of ash on DPF performance was reviewed in terms of the DPF ash compositions, sources, and properties, the effects of ash on DPF pressure drop behavior, filtration efficiency, and regeneration process, and the DPF as

对选择性催化还原（SCR）系统工作原理进行了介绍；提出了DeNOx系统催化器集成方案；分析了SCR控制系统面临的主要问题；重点介绍了传统SCR控制技术和先进的SCR控制技术，分析了不同控制方法的优缺点。已有研究结果表明：SCR控制系统主要面临SCR模型非线性问题、多时间尺度耦合控制问题、商业传感器测量问题。开环控制系统NOx转化效率可以达到60%~80%，仅满足国Ⅳ和国Ⅴ排放法规要求。而闭环控制系统具有更高的NOx转化效率，可以满足更为严格的排放法规要求。先进SCR控制技术具有良好的控制效果和鲁棒性，能更有效地控制NOx排放和NH3泄漏。发动机和后处理系统协同控制增加了后处理系统的可控性，可以进一步降低柴油车污染物排放。