深入研究汽油燃料特性对汽车燃油经济性、动力性和排放的影响规律,对改善我国汽油品质、制定合理的汽油新标准具有重要意义。因此,本文在底盘测功机上针对汽油燃料烃类组分含量、汽油理化参数以及掺混含氧燃料对乘用车燃油经济性、动力性和排放的影响开展了试验研究。本文首先在两辆分别配备缸内直喷(GDI)和进气道喷射(PFI)发动机的轻型乘用车上研究了不同汽油替代物组分对整车NEDC循环油耗和排放以及汽车加速性能的影响。试验中使用了三种研究法辛烷值相同的汽油替代物,分别为92%体积分数的异辛烷和8%体积分数的正庚烷组成的基础燃料(PRF92)以及分别由甲苯和二异丁烯取代部分异辛烷调配而成的两种三组分替代物燃料(TRF50,ORF50)。试验结果表明,相比异辛烷,添加甲苯和二异丁烯能够降低两辆汽车的百公里油耗;添加二异丁烯能降低两辆汽车的NOx排放,而添加甲苯却导致NOx排放升高;添加二异丁烯和甲苯使GDI汽车的CO排放升高、THC排放降低,使PFI汽车NEDC循环前100 s的瞬态CO和THC排放升高;在颗粒排放方面,添加甲苯使GDI汽车的颗粒物质量(PM)和数量(PN)升高,添加二异丁烯能降低GDI汽车PM和PN;添加甲苯和二异丁烯能降低PFI汽车的PM,却导致其PN增加;在加速性能方面,二异丁烯和甲苯的加入能缩短GDI汽车的加速时间,但甲苯使PFI汽车的加速时间增加。在上述工作基础上,本文选取了来自五个不同石化公司不同牌号的11种成品汽油,对其理化特性进行了分析,并在上述两辆试验汽车上研究了成品汽油中芳香烃含量、烯烃含量和汽油辛烷值、挥发性、密度、热值等理化性质参数对汽车油耗、排放和加速性能的影响。试验结果表明,所选取成品汽油蒸气压、密度、T50、芳烃体积分数和体积热值间相互关联;两辆汽车的油耗、排放不会因为成品汽油芳香烃含量、烯烃含量和某一个理化参数的升高而呈现出明显规律性;GDI汽车加速时间和汽油质量热值呈负相关,而PFI汽车加速时间随T50增大而延长。最后,本文选取了甲醇、乙醇、正丁醇和2,5-二甲基呋喃(DMF)四种典型含氧燃料,并分别与92#成品汽油以10%、20%、30%体积比配制成不同含氧燃料,在GDI汽车上研究了不同含氧燃料对整车性能和排放的影响。试验结果表明,四种含氧燃料都能够降低GDI汽车在中高车速稳定运行时的油耗和排放,但在低车速工况和UDC阶段的油耗和排放改善效果相对较弱甚至变差,四种含氧燃料中,正丁醇对当量汽油油耗改善效果最为明显;当掺混比例为10%时,四种含氧燃料对GDI汽车的PN和PM改善幅度较大,当掺混比例继续逐渐增大到30%,PN和PM排放虽然仍然有继续改善的趋势,但改善幅度很小;四种含氧汽油能够缩短汽车的加速时间,且掺混比例越大,加速时间越短。综上,在国V汽油基础上进一步降低烯烃和芳香烃含量不能对汽车性能和排放起到明显改善作用;汽油掺混一定比例甲醇、乙醇、丁醇或DMF有利于改善汽车的油耗和排放,甲醇和乙醇掺混比例不宜超过10%,丁醇和DMF掺混比例可以增大到30%。