本文在国3高压共轨柴油发动机上进行了生物柴油混合燃料的性能与排放研究。试验在外特性和不同负荷特性条件下,利用AVL多组分排气测量仪和扫描迁移粒子测量仪对柴油机进行了性能测试以及对排放进行了限制性、非限制性气体以及颗粒数量分布进行了测量与分析。结果表明,混合燃料的燃油消耗率相比于石化柴油略有升高,而动力性有所下降,纯生物柴油的油耗约增加2.1¹2.5%,输出功率约下降1.8%¹0.4%;限制性气体排放中,随着混合燃料中生物柴油的比例的增加,NOx排放升高,烟度和CO排放降低。同时,对NOx中的NO与NO₂的组成比例研究发现,氧化催化器将排放中部分NO氧化为NO₂,这对将来利用DPF进一步降低排气中颗粒物数量有积极意义;综合考虑动力性、经济性和排放,推荐该款发动机使用B10混合燃料。非限制性气体排放中,生物柴油混合燃料的温室气体排放以CO₂为主,而生命周期内生物柴油混合燃料的净CO₂排放是降低的,所以燃用此燃料有利于降低温室气体的排放。由于生物柴油的低含硫量,混合燃料排放中的SO₂降低,这会有助于NO的氧化;颗粒物数量分布的研究表明,明显存在核态和聚集态两个分布区,分割点在50nm左右。生物柴油混合燃料在大于50nm的聚集态颗粒数量明显少于石化柴油,这与含氧燃料的氧化作用是密切相关的。而核态的颗粒数量排放与燃料的硫含量密切相关。由于纯生物柴油的硫含量很低,所以有利于降低核态纳米颗粒的形成。