在环境与能源双重压力下,迫使内燃机研究人员寻找可再生高效清洁燃烧能源。含氧燃料分子结构中含有氧元素,在解决燃烧过程中局部浓混合气缺氧问题上起到积极作用,从而导致废气排放得到大大改善。丁醇含氧燃料作为第二代生物质燃料,具有良好的应用前景。本文在一台高压共轨柴油机上采用掺混丁醇的方式,从气路氧气与含氧燃料角度研究柴油机燃烧与排放的影响。首先,研究了空气氧与含氧燃料共同作用对燃烧与排放的影响,结果表明:随着气路氧气浓度降低,滞燃期逐渐增加,放热率峰值呈现增加的趋势,而随着掺混比例增加,滞燃期进一步增加,放热率峰值也增加;并且指示热效率随着丁醇掺混比增加,呈现增加趋势。随着气路氧浓度降低,Soot排放逐渐升高,B0、B10、B20燃料之间的Soot差异越来越大,主要是滞燃期与含氧量增加引起的;NOx排放逐渐降低,三种燃料的NOx生成相当,高温持续期与缸内平均最高温度差异对NOx生成不敏感;CO排放逐渐升高,三种燃料的CO值相当;HC排放呈现增加的趋势,三种燃料存在一定差值,燃烧后的氧化作用大于高温的作用。其次,分析丁醇物化特性对缸内时间尺度控制影响,丁醇添加EHN(十六烷值改进剂)调节滞燃期,将滞燃期与含氧特性分离,从燃料氧与滞燃期两个角度分别分析对排放与热效率的影响。燃料氧的研究表明:滞燃期相同的B20+EHN燃料的Soot、CO、HC排放比B0低,而B20+EHN的NOx排放略高B0燃料;在富氧区域,燃料氧对Soot的影响权重较大,而贫氧区域,燃料氧对Soot的影响权重降低;而燃料氧对CO、NOx排放影响作用不明显,对HC排放有一定积极作用。滞燃期的研究表明:燃料氧相同的B20比B20+EHN的Soot排放低;随着空气氧浓度减小,滞燃期对Soot的作用也逐渐加强,滞燃期对Soot影响权重逐渐增加;B20+EHN燃料的NOx排放比B20略高,滞燃期对NOx排放影响较小;B20的CO、HC排放高于B20+EHN燃料,高温燃烧持续期对CO、HC生成影响较大。指示热效率的研究表明:在相同氧浓度下,B20+EHN的指示热效率最大,B20次之,B0最小;燃料氧的影响因素大于滞燃期的影响因素。