2026年, 第0卷, 第2期　
刊出日期：2026-04-25

  

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  发动机气门座圈材料和表面改性研究进展

  冯金明, 陈文刚, 谢瀚翀, 杨志金, 张翼鹏

  车用发动机. 2026, 0(2): 1. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.001

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  气门座圈作为汽车发动机的重要组成部分，与发动机的使用寿命直接相关。气门座圈在服役过程中因耐磨性不足、易发生氧化等缺点限制了其使用寿命。在制备气门座圈时进行表面改性是解决上述问题的有效途径，但目前对气门座圈表面改性的研究缺乏系统的总结，基于此，本研究概述了气门座圈表面改性技术及其研究进展情况。首先，全面分析了气门座圈工作环境和常用材料的研究进展。其次，重点阐述了金属氮化物薄膜、激光熔覆涂层、热处理工艺表面改性技术对气门座圈耐磨性和耐高温氧化性的影响，探讨了不同表面改性技术与不同类别座圈材料性能优化之间的关联。最后，对气门座圈表面改性技术进行了总结和展望，提出了气门座圈表面改性工作未来的发展方向。
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  双燃料氨发动机燃烧与NO_x排放模拟研究

  杨文, 吴殿武, 史胜利, 龚佳伟, 陈龙威

  车用发动机. 2026, 0(2): 10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.002

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  针对氨作为零碳燃料在发动机应用中存在的燃烧速度慢、NO_x排放高等问题，开展了氨-氢和氨-甲烷双燃料发动机的燃烧与排放特性模拟研究。基于某12.8 L天然气发动机结构参数，利用GT-POWER软件建立了一维仿真模型（模型验证的核心指标误差小于7%），系统研究了不同转速下，压缩比和掺烧气的体积分数对缸内燃烧压力、排气温度、NOx排放、发动机热效率的影响规律。研究结果表明：提高压缩比和掺烧比均能有效提升缸内峰值压力（p_max）和燃烧速度，但会导致排气温度降低和NO_x排放升高；增加氢气或甲烷比例能显著降低燃料消耗率，提高燃料经济性。

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  电控激进热管理对车辆排放和噪声的影响研究

  祝龙林, 张豪, 郭帅

  车用发动机. 2026, 0(2): 17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.003

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  为满足国六排放法规，国内载货汽车用大排量柴油机一般使用电控高压共轨+增压中冷+高效SCR+DOC+DPF+进气热管理（IAT）或排气热管理（ETV）的技术路线，IAT控制与ETV控制的目的是精确控制排气温度，实现排放与燃油经济性的平衡。不同的热管理控制策略对发动机及整车性能会产生不同影响。以一款采用ETV技术路线并伴随异常噪声的车辆为研究对象，对比研究了不同ETV热管理方案对发动机排放、整车排放及整车噪声的影响。同时研究了ETV控制结合整车进气系统优化对车辆噪声的改善效果，从而确定降低整车噪声、提高车辆舒适性的方案。
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  高原环境下国六重型天然气发动机WHTC循环NH₃和N₂O排放特性研究

  杨兆山, 张腾, 史祥东, 唐志刚, 吴自鹏程, 房晓玉

  车用发动机. 2026, 0(2): 23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.004

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  以满足国六排放标准的重型天然气发动机为研究对象，在昆明地区按照GB 17691规定的WHTC循环测试工况，研究了天然气发动机排气温度、过量空气系数以及排气组分等对NH₃和N₂O排放的影响。研究发现，NH₃和N₂O主要在过量空气系数较小的时候生成。NH₃在发动机排气温度109~326 ℃下大量生成，而N₂O是在排气温度小于350 ℃时生成，特别是在发动机冷起动阶段。NH₃和N₂O的生成受天然气发动机排气成分影响较大，在合适的排气温度下，随着尾气中CO，THC和NO含量的上升，NH₃和N₂O的排放量上升；当尾气中SO₂排放升高时，N₂O排放量上升，NH₃的排放量下降。在WHTC循环测试中，NH₃和N₂O在WHTC循环测试开始后的60 s开始大量生成，其排放量在市区工况下波动较大，在市郊及高速工况下迅速减少。
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  高原环境下道路工况及坡度对轻型汽油车油耗及排放的影响

  王计广, 郭阳, 赵海光, 朱翔, 李媛, 李欢生

  车用发动机. 2026, 0(2): 30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.005

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  选取一辆符合国六排放标准的轻型汽油车作为研究对象，基于实际道路运行数据、自主开发耦合“速度与坡度”的自定义RS 803测试循环工况，在国家高原机动车质量检验检测中心轻型整车环境模拟排放实验室（海拔1 914 m）开展常温环境下油耗和污染物排放测试，通过对比带坡度与无坡度测试条件，研究分析车辆运行工况及道路坡度对轻型汽油车的油耗及污染物排放特性的影响规律。结果表明：道路坡度对车辆油耗影响较小，带有坡度与不带有坡度的RS 803循环工况下CO₂排放及油耗相对偏差分别为1%和2%；但坡度对污染物排放影响较大，带坡度工况的THC，CO，N₂O和NO_x排放较无坡度工况分别增加27%，58%，50%和3%；油耗及CO₂排放与速度、加速度和机动车比功率（VSP）呈强正相关，与VSP相关度分别达到0.55和0.53；CO排放与速度呈现极强相关性，且速度越快CO排放量越大；N₂O和NO_x排放与速度、加速度和VSP的相关度较低。优化高速工况燃烧策略可降低CO排放，但需平衡NO_x与N₂O的局部升高趋势。
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  柴油喷雾仿真模型精度评估及标定方法研究

  何旭, 周笑然, 刘亚龙

  车用发动机. 2026, 0(2): 38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.006

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  三维仿真技术由于其高效低成本的特点，广泛应用于高功率密度柴油机的开发中，然而，由于缺乏对仿真模型精度的有效评估方法，其应用受到限制。以柴油定容喷雾仿真模型为研究对象，通过敏感度系数方法确定了13个关键参数（涵盖喷雾初始条件、破碎模型及湍流模型等）对液、气相喷雾贯穿距的影响趋势与程度。在此基础上，通过优选参数配置完成仿真模型标定，并运用统计学方法开展精度评估。结果表明：该仿真模型对液相贯穿距的仿真精度为93.11%，对气相贯穿距的仿真精度为95.95%。研究提出的模型标定与精度评估方法可推广应用于柴油机工作过程仿真领域，为高功率密度柴油机开发中三维仿真技术的实践应用提供理论支撑与技术参考。
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  基于单元工况的新能源汽车行驶工况生成和识别方法

  王江涛, 孙文, 王强, 赵景波

  车用发动机. 2026, 0(2): 48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.007

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  为了准确表征车辆实际运动学特征，并为行驶工况的采集、生成和识别开辟新的方向，提出了一种基于单元工况的新能源汽车行驶工况生成和识别方法。通过核主成分分析和高斯混合模型聚类对预处理后的行驶工况进行运动学片段分类。随后，基于马尔可夫链对各类单元工况组进行状态划分和行驶工况构建，根据特征参数通过构建的工况生成模型生成自定义单元工况。以上述方法作为训练样本来源，搭建基于反向传播神经网络的工况识别模型。结果表明：所构建的行驶工况与原始样本数据特征参数的平均误差仅为2.69%，自定义单元工况与对应类别样本数据特征参数的平均误差仅为1.85%，神经网络工况识别模型的综合准确度达93.8%。
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  不同温度下基于增量学习的锂离子电池SOC在线估算

  王天安, 李俊达, 尹宇鹏

  车用发动机. 2026, 0(2): 58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.008

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  锂离子电池荷电状态（state of charge,SOC）估算受温度影响显著。传统基于等效电路模型的方法需要在不同温度下进行离线开路电压（open circuit voltage,OCV）测试得到OCVSOC曲线，测试过程极为耗时，而基于大数据的方法需采集不同温度下的大量特征数据用于训练模型，两者均难以应用于在线估计。本研究提出一种适用于不同温度的SOC在线估算方法：采用增量式支持向量机（incremental support vector machine,ISVM）对电池端电压建模，结合小批量数据的在线采集实现模型参数动态更新，并融合自适应无迹卡尔曼滤波（adaptive unscented Kalman filter,AUKF）算法对SOC进行闭环估算。研究表明：在0 ℃，25 ℃和45 ℃三种典型温度下的联邦城市循环工况（federal urban driving schedule,FUDS）中，所提方法的SOC估算误差小于0.02%，平均绝对误差和均方根误差相较传统方法分别降低1.09个百分点和1.10个百分点，并对SOC初值具有良好的鲁棒性。
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  基于动态混沌正余弦粒子群算法的双行星排混合动力系统多目标优化研究

  蒋兰, 马宝鹏, 邓涛, 李彦波, 韩振宇, 陈梓山

  车用发动机. 2026, 0(2): 67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.009

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  双行星排混合动力汽车凭借发动机与车速完全解耦的优势，在燃油效率和排放方面表现突出，但其复杂结构导致多模运行时动力源协调困难。基于等效树图法设计一种双行星排混合动力系统构型，构建AVL CRUISE与Simulink整车联合仿真模型，提出动态混沌正余弦多目标粒子群优化算法(dynamic chaos sine-cosine multi-objective particle swarm optimization, DCSC-MOPSO)，以动力性、经济性和平顺性为目标进行多目标优化。仿真结果表明，DCSC-MOPSO算法在Pareto解集搜索和目标平衡方面具有显著优势，动力性、经济性和平顺性相较于初始方案分别平均提升了39.79%，17.77%和25.24%，显著提升了系统综合性能。
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  高压共轨柴油机连杆小头轴承轴心轨迹测试与研究

  毕玉华, 石志兵, 段磊磊, 何海宁, 杨永安

  车用发动机. 2026, 0(2): 77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.010

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  以非道路高压共轨柴油机连杆小头轴承为研究对象，搭建了电涡流法轴心轨迹测试系统，开发了数据采集软件，在怠速工况下对连杆小头轴承轴心轨迹进行了测试与分析。研究结果表明：基于电涡流法的轴心轨迹测试实现了电涡流信号与曲轴转角信号的同步采集；怠速工况下轴承油膜厚度在0~20 μm范围内周期性波动，峰值出现在进、排气阶段，最小油膜厚度位置出现在气缸最大燃烧压力点后21°，最小油膜厚度为0.88 μm；轴心轨迹运动以上下窜动为主，轴承主承载区分布在轴承周向60°~90°与270°~300°区间。
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  基于Swin Transformer-BiGRU-ATT的发动机齿轮传动机构故障诊断方法

  刘江然, 王向明, 郝如江, 邓飞跃

  车用发动机. 2026, 0(2): 85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-2222.2026.02.011

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  针对传统的故障诊断方法使用单一模态的特征提取时，存在故障信息丢失、故障状态表征局限性和故障识别率不高等问题，提出了一种基于优化双向门控循环单元（bidirectional gatedrecurrent unit,BiGRU）和Swin Transformer的发动机齿轮传动机构故障诊断方法。首先，利用格拉姆角差场（gramian angular difference field,GADF）将采集的一维振动信号转化为具有时频特征的二维图像；其次，构建了双通道特征提取网络：通道一采用Swin Transformer网络挖掘信号的时频图像特征，通道二则利用引入注意力机制的改进BiGRU-ATT网络捕捉信号的深层时序特征；然后，将时频图像特征和时序特征进行特征融合；最后，对融合后的特征利用Softmax分类器完成不同故障的分类识别。为验证所提方法的有效性，利用动力传动故障诊断综合试验台的数据集进行试验验证，并与其他智能诊断方法进行对比试验。结果表明：所提方法故障识别率最高，平均诊断准确率为99.68%，具有可行性，对发动机齿轮传动机构的智能诊断和实际应用有一定的指导意义。