面对日益严苛的排放法规,人们在寻找替代燃料时不再仅仅考虑其动力性和经济性指标,而且更加关注其封排放水平。脂肪酸甲酯近年来被证明是可作为柴油的替代燃料,其通过适当的比例与柴油掺混后可直接应用于现有的柴油机,以达到缓解能源短缺的目的。本文在一台经过改造的柴油机上,首先通过燃烧四种含有20%不同短链脂肪酸甲酯(己酸甲酯、辛酸甲酯、癸酸甲酯和己烯酸甲酯)的混合燃料,来研究脂肪酸甲酯的分子结构对其燃烧与排放特性的影响。研究发现在低负荷下,较低的燃烧温度造成了较高的C0排放,而且在柴油中添加己酸甲酯会明显恶化CO印排放;在所有负荷下,添加己酸甲酯后柴油的颗粒物排放有所降低,但改善效果不如其他三种脂肪酸甲酯;在中低负荷下,燃料的不充分燃烧导致了较低的指示热效率,添加己酸甲酯后柴油的指示热效率最低。然后通过调节不同的燃烧控制参数和调整喷油策略来优化混合燃料的燃烧过程以降低排放。结果表明,随着直喷时刻的推迟,CO和HC排放逐渐增加,而NOx排放逐渐降低,指示热效率先增大而后减小,柴油的颗粒物排放逐渐增加。随着EGR比例的增加,C0排放逐渐增加,HC排放几乎不变,NO-X排放则逐渐减小,柴油的颗粒物排放逐渐增加,高比例EGR下的指示热效率明显降低。当预喷比为20%时,随着预喷时刻的推迟,C0和HC的排放逐渐降低,NOx的排放略微降低,颗粒物排放逐渐减少,指示热效率则逐渐增加。最后,进一步探究了混合燃料在低温燃烧过程中的燃烧与排放特性,结果显示,在40%的EGR比例下,当预喷比为20%时,预喷时刻推迟至-40°CA ATDC才会出现低温燃烧;当预喷比为40%时,预喷时刻为-60°CA ATDC就出现了低温燃烧。较高预喷比会恶化CO和HC排放,改善NOx排放,但会降低指示热效率。此外,低预喷比下核膜态颗粒物排放较高,高预喷比下积聚态颗粒物排放较高。