该课题主要着眼于同时降低柴油机碳烟和NOx排放的研究.通过分析国内外在降低柴油机碳烟和NOx排放方面的技术途径和中国的能源状况,创造性地提出了适合中国技术水平和能源状况的组合燃烧理论.组合燃烧理论的核心是在柴油机起动、暖车以及小负荷工作时,发动机靠纯柴油工作,实行扩散燃烧.而在中高负荷,在发动机进气系统中喷入部分醇燃料(甲醇或乙醇),形成均质混合气进入气缸,由柴油引燃,实行准均质混合气燃烧方式.这种组合燃烧利用醇的高汽化潜热和含氧特性,达到同时降低柴油机碳烟和NOx排放的目的,并且可以避免小负荷燃用醇燃料的高醛类排放问题.同时,利用醇燃料替代部分石化燃料,可以缓解石化燃料的供需矛盾,符合中国能源政策.根据组合燃烧理论要求,将一台柴油机改造成为实行组合燃烧的喷醇发动机.对影响喷醇发动机性能的供油参数、喷醇参数等进行了优化,并全面试验了喷醇发动机的性能.在此基础上,对喷醇发动机采用不同进气预混方式(单点喷醇和多点喷醇)以及使用不同进气预混燃料(纯甲醇、含水甲醇和乙醇),进行了试验对比.研究表明在组合燃烧喷醇发动机中使用多孔数、小孔径的燃油喷嘴对发动机的综合性能有利,供油定时可以与原柴油机相同或稍微推迟,单点喷醇的负荷起点为某一转速下的最大扭矩的60％~70％,多点喷醇的可以适当减小.喷醇发动机的性能试验表明在碳烟和NOx排放以及燃料经济性方面有较大优势.碳烟、NOx和当量比油耗比原柴油机分别下降50％、27％和7％以上.多点喷醇发动机的综合性能好于单点喷醇的,尤其是在燃料经济性和醇的替代率方面以及加速响应等方面.在排放方面,预混甲醇的发动机对原柴油机的改善效果与预混乙醇的差不多,但在燃料的能量利用率和使用经济性方面有较大优势.对喷醇发动机燃用含水甲醇进行了试验研究表明,在使用经济性方面,预混含水甲醇优于预混纯甲醇.组合燃烧方法充分发挥了柴油和醇燃料的特点,对原柴油机进行简单改造,就能大幅度降低它的碳烟和NOx排放,并且发动机的燃油经济性也得到一定的提高.因此,该理论的提出及试验结论不仅在理论上而且在应用前景方面都具有十分重要的意义.