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近年来,我国的能源问题和环境问题越来越严重,汽车作为一个石化能源的消耗主体,其排放是一个重要的环境污染源。本文结合电控、高压共轨、直喷、涡轮增压和中冷等柴油机的新技术,对柴油与大豆生物柴油的混合燃料在柴油机上的应用进行研究,主要研究：在柴油机上燃烧不同比例的混合燃料时,柴油机的燃烧特性及对其动力性、经济性、排放特性的影响；研究单次喷射、预喷+主喷两次喷射的喷油量及时间间隔对柴油机燃烧与排放特性的影响；研究喷油提前角、喷油压力对柴油机燃烧与排放特性的影响；针对喷油压力、喷油正时、预喷油量和主预喷间隔设计了正交试验,研究这些参数对于柴油机各个指标的影响因子。通过进行了大量的柴油机台架试验,得出如下主要研究结果：随着生物柴油添加比例的升高,燃烧始点提前,CA10最大提前0.5° CA；燃烧持续期变短,最大达0.9 ° CA；最大缸内燃烧压力升高,最大升幅是5.91%；最大缸内燃烧温度升高,最大升幅是4.14%；有效燃油消耗率升高,最大升幅是5.35%,换算成当量有效燃油消耗率之后差别不大；NOx排放变化较小,但是碳烟排放能够大幅度降低,最大降幅可达60.57%。当喷油量固定30mg,生物柴油添加比例从10%到50%时,柴油机的输出扭矩下降,降幅最高达7.32%；有效燃油消耗率增加,增幅最高达7.8%；碳烟排放大幅降低,降幅可达64%；有效热效率、当量有效燃油消耗率和NOx排放变化较小,变化幅度小于3%。相同喷油量30mg下,喷油压力由70Mpa逐步升高到160Mpa,可以增加输出扭矩(最大升幅是11.2%)和有效热效率(最大升幅是13.4%),相应的降低有效燃油消耗率和当量有效燃油消耗率(最大降幅是11.83%),碳烟排放大大降低(最大降幅达58.69%),但是NOx排放则会增加(最大升幅高达116.34%)；通过增加喷油提前角(喷油时刻由2℃A提前到-13°CA (ATDC)),可以增加输出扭矩(最大升幅是6.89%)和有效热效率(最大升幅是6.8%),相应的降低有效燃油消耗率和当量有效燃油消耗率(最大降幅是6.58%),碳烟排放大大降低(最大降幅达40.46%),但是NOx排放则会增加(最大升幅高达157%)；增加预喷进行两次喷射,随着预喷油量的增加,最大压力升高率变化较大,试验中预喷油量低于3.2mg时压力升高率小于单次喷射的,而高于5.2mg时大于单次喷射的；NOx排放有所降低,降幅可达19.67%；碳烟排放具有较大的降低,最大降幅达58.97%。预喷油量大小对输出扭矩、有效热效率、有效燃油消耗率和排放影响均较小；通过对喷油间隔、喷油压力、预喷油量和喷油提前角进行正交设计,并对结果直观极差分析和权矩阵法分析,对扭矩、有效燃油消耗率、NOx排放和碳烟排放四个指标综合影响最大的是喷油压力,其次是喷油正时和喷油间隔,预喷油量影响最小。