在当前环境污染及能源紧缺的现实条件下,节能减排成为内燃机行业所需要面对的机遇和挑战。乙醇作为一种清洁可再生能源,其制取简单,制造工艺成熟,成本较低,同时其理化特性对于内燃机排放物具有明显的限制作用,成为当下内燃机行业寻找替代能源的热门选择。本文在一台复合喷射的内燃机上,采用乙醇进气道喷射(EPI)加汽油缸内直喷(GDI)的喷射方式,分别探究了在化学计量空燃比下以及稀燃条件下,乙醇汽油的比例对于内燃机燃烧和排放的影响。试验中涉及的变量包括过量空气系数、转速、负荷、直喷时刻、点火时刻、以及掺醇比例。通过试验的手段,本文得出的结论如下:化学计量比条件下:(1)保持发动机燃料总热值不变,随着乙醇比例的下降,发动机扭矩逐渐下降,并且在任一转速及任一负荷下趋势一致。随着乙醇比例的增加,缸内最高燃烧温度Tmax呈上升趋势,各转速下趋势一致,说明乙醇的加入改进了燃烧状况。各转速下,随着乙醇的加入,快速燃烧期变短,说明乙醇的加入,加快了燃烧过程,使燃烧的定容性提高。(2)在任一掺醇比例下,随着点火提前角的提前,缸压峰值逐渐变大,同时,缸压峰值出现的角度也越来越靠近上止点。在任一点火提前角,随着乙醇比例的下降汽油比例的上升,缸压峰值出现的曲轴转角越来越靠后。在纯乙醇以及75%乙醇时缸压峰值最靠近上止点。(3)随着掺醇比例的上升,HC和CO排放逐渐减少,随着点火提前角的推迟,HC逐渐上升,但是点火提前角对于CO的影响并不明显;随着直喷时刻的提前,CO排放逐渐减少,HC的排放逐渐上升。随着掺醇比例的上升,NOx逐渐增多,随着点火提前角的推迟,NOx降低,随着直喷时刻的推迟,NOx降低。(4)随着乙醇比例的上升,微粒数量显著降低,在75%乙醇比例下微粒数量最少。随着转速的上升,微粒数量下降,在2100r/min的时候微粒总数量最少。随着负荷的增加,微粒数量逐渐增加。在每一个掺醇比例下,都存在一个微粒数量最少的点火提前角,乙醇比例从75%到0变化时,对应各掺醇比例75%、50%、25%、0,使微粒最少的点火提前角分别为15、15、20、20°CA BTDC,可以看出使微粒数量最少的点火提前角随着乙醇比例的下降而提前。随着直喷时刻的提前,微粒数量越来越少,最佳的直喷时刻为180°CA BTDC,在任一个的掺醇比例下,此直喷时刻均为最佳。综上所述,掺加乙醇之后,改善了燃烧状态,使燃烧的定容性上升,EPI+GDI模式下,直喷汽油比例上升,动力性下降,进气道乙醇比例越多,动力性越好;而且,在该复合喷射模式下,乙醇的增加对排放物,尤其是微粒的减少效果十分显著,同时,复合喷射的模式可以实时方便的改变乙醇汽油比。稀燃条件下:在λ为1.2、1.4的情况下,最佳点火提前角随着直喷时刻的提前先减少后增加。随着过量空气系数的增加,纯乙醇的扭矩以及缸内最高温度逐渐低于掺汽油的扭矩及温度。随着λ的逐渐变大,NOx随着掺油比的逐渐增加呈现先减少后增加的趋势;HC随着掺油比的增加逐渐下降,而CO在稀燃条件下基本不变。在任一过量空气系数下,微粒的数量均随着汽油的加入呈增加的趋势。