为了适应环境治理的需要、满足日益严苛的排放法规的要求,探究影响机动车颗粒物排放的因素已经成为了目前发动机领域研究的热点、重点,研究燃料和润滑油物性等对压燃式发动机颗粒物排放的影响,能为降低汽车尾气排放、改善大气质量提供参考。本文在一台高速增压中冷柴油机上,掺混不同比例的柴油、生物柴油以及芳烃成分(α-甲基萘和β-甲基萘),对比研究了含氧燃料以及芳香烃组分对发动机燃烧排放特性的影响;重点研究了润滑油温度对发动机颗粒物排放特性的影响,并比较了不同质量等级、不同里程数润滑油之间的差异。在柴油中掺混不同体积百分比的芳烃组分,对比研究了芳烃组分含量对压燃式发动机燃烧排放特性的影响。结果表明:燃烧特性方面,随着芳烃组分含量的增加,燃料的着火起燃特性变差,各工况下预喷、主喷的放热始点都有不同程度的推迟,影响缸内预混燃烧与扩散燃烧的比例,特别是在较低转速以及较小负荷下,芳烃组分对燃烧的影响更为显著;随着芳烃组分的增加,发动机的有效热效率下降,有效燃油消耗率逐渐增加。发动机颗粒排放性能方面,随着芳香组分含量的增加,几乎对整个粒径段的颗粒物排放产生负面影响,其中,粒径大于100nm的积聚模态颗粒物排放明显恶化;颗粒物排放的平均几何粒径具有一定程度的上升,倾向于形成较大的颗粒物;在较低转速及较小负荷工况下,颗粒物排放的恶化更为显著。芳烃组分含量对气体排放的影响方面:随着芳烃组分含量的增,小负荷下NO_x排放下降,大负荷下的NO_x排放上升;HC排放随芳烃组分含量的增加变化较为复杂,总体呈先减后增趋势;芳烃组分对增压柴油机的CO排放影响不大,总体呈小幅上升。燃用柴油、2种不同掺混比例的生物柴油/柴油混合燃料、柴油中分别掺混两种芳烃组分(α-甲基萘和β-甲基萘)的混合燃料,对比研究了不同种类燃料对柴油机燃烧和排放性能的影响。结果表明:低十六烷值的芳烃组分会降低燃料的着火特性,推迟各工况下的燃烧(预喷、主喷)的放热始点,且β-甲基萘具有比α-甲基萘更差的着火特性;芳烃组分会降低发动机的有效热效率,使发动机的有效燃油消耗率增加,且β-甲基萘表现出比α-甲基萘更差的燃油经济性;β-甲基萘及其燃烧产物的热稳定性比α-甲基萘低,故在高速大负荷下,高温高压生成的积聚模态颗粒物数浓度及其颗粒物排放平均几何粒径均低于α-甲基萘;柴油中的芳烃组分影响缸内温度,并受发动机负荷的影响,从而也影响常规气体排放,并且,β-甲基萘对常规气体排放的影响程度要比α-甲基萘稍大;高十六烷值、无芳烃组分的生物柴油能够提高燃料的起燃特性,提前各工况下的预喷、主喷的放热始点,同时生物柴油所含氧元素能够一定程度优化、改善缸内的燃烧,提高缸内燃烧温度;柴油中掺混生物柴油会使发动机的有效燃油消耗率略微增加,但能够提高发动机的有效热效率;随着柴油中生物柴油含量的增加,各工况下发动机积聚态颗粒物排放的数浓度逐步降低,颗粒物排放的平均几何粒径逐渐减小,但在一些特定工况会出现核模态颗粒排放数浓度增长的情况;生物柴油对颗粒的减排作用在大负荷工况下更为显著,在高速大负荷工况下最佳;在柴油中掺混生物柴油会使NO_x排放上升,HC排放下降,并会对CO排放有一定程度的优化作用。在生物柴油、甲基萘共存的环境下,生物柴油仍能发挥其改善燃烧排放的作用,抑制芳烃组分的负面影响。润滑油特性对颗粒物排放特性影响试验研究表明:润滑油特性对发动机燃烧特性影响不大,润滑油温度升高对发动机燃烧放热特性基本没有影响,缸内压力以及缸内气体平均温度则会随润滑油温度升高略微上升;除个别工况,随着润滑油温度的升高,发动机总体颗粒物排放数浓度、分段累计数浓度均呈下降趋势,而粒径大于300nm的重油颗粒物排放数浓度则会随着润滑油温度上升而提高;CI-4 15W40和CJ-4 15W40的重油颗粒物排放量要大幅低于CH-4 15W40,而CI-4 15W40和CJ-415W40的重油颗粒物数浓度排放量随着工况的变化互有高低,润滑油蒸发特性以及粘温特性是发动机重油颗粒物排放数浓度主要影响因素;重油颗粒物峰值粒径的大小顺序为CI-4 15W40>CH-4 15W40>CJ-415W40,主要由润滑油粘度所决定;总体颗粒物排放数浓度、分段累积数浓度的影响因素较多,包括润滑油粘温特性、硫含量、硫酸盐含量以及金属元素含量等;不同工况下,CI-4 15W40润滑油的总体颗粒物排放普遍高于另外两种润滑油,粒径峰值大小顺序一般表现为CI-4 15W40>CH-4 15W40>CJ-4 15W40;CJ-4 15W40的总体颗粒物颗粒物排放随温度变化的幅度最大,CI-4 15W40在大负荷工况下的总体颗粒物颗粒物排放随温度变化有明显下降,CH-4 15W40的总体颗粒物颗粒物排放随温度变化的幅度则较小;使用里程数较长的润滑油会比使用新润滑油产生更多的颗粒物排放。