近年来我国汽车保有量快速增涨,随之而来的是汽车用燃料—柴油和汽油供应日趋紧张,油价一再上涨。一方面国内石油增产空间不大,2009年我国石油进口依存度已达52.5%,能源关系国家安全和经济发展,同时环境保护问题更是面临重大挑战。这些为研究甲醇及其组合燃烧以开发可再生、清洁替代燃料带来历史性机遇。我国能源呈“多煤少油”的特点,用煤生产甲醇技术成熟、生产成本低,因此甲醇作为汽车用替代燃料具有广阔前景。前期柴油/甲醇组合燃烧研究表明:组合燃烧时在氮氧化合物(NOx)及炭烟(PM)等主要排放有较大幅度降低的同时,HC、CO和甲醛的排放却升高。为进一步研究分析组合燃烧特性,提出改进措施,课题组和山西佳新化工有限公司合作,天津大学柴油/甲醇组合燃烧专利技术进行运用试验。实验对YC4E150-20发动机进行标定,并对数据进行处理、分析。针对HC、CO和甲醛的排放升高这一问题,考虑水的汽化潜热大,进行柴油/掺水甲醇组合燃烧实验,测试分析NOx、CO、HC及甲醛排放。实验结果表明:柴油/甲醇组合燃烧热效率比原机高,柴油替代率平均在20%左右,最高可达40%;柴油/掺水甲醇燃烧的放热率、最高燃烧温度、压力升高率等性能指标较柴油/甲醇燃烧有较大改善;甲醇的加入使甲醛排放比原机增大,但在各转速负荷下,掺水甲醇(M90)的甲醛排放量都比纯甲醇(M100)低、同时在低负荷工况甲醛的排放量较高、在中负荷工况时甲醛的排放量有所下降、但在高负荷工况时排放量又升高;另外在各转速负荷下,M90的NOx排放量比M100略低,且NOx排放量随着负荷的增大、燃烧温度的升高而增加;甲醇的加入使HC和CO的排放比原机增大,但各转速负荷下,M90的HC、CO排放量比M100低,同时HC、CO的排放量随着负荷的增大逐渐降低。研究结果在能源与环境保护方面具有重要的理论和应用意义。