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为了实现内燃机行业的可持续发展,减少石油依赖和环境污染,各国对寻找代用燃料的研究越来越重视,其中含氧燃料可以大幅改善柴油机的排放,成为了当前柴油机代用燃料研究的重点。正丁醇作为一种新型含氧燃料,燃用性能优异,具有良好的应用前景。本文通过一台4缸增压中冷高压共轨柴油机改造的单缸柴油机在不同气路氧浓度和不同进气压力下燃用不同掺混比例丁醇柴油混合燃料,研究气路氧与含氧燃料的耦合作用对柴油机排放特性的影响规律。本文首先研究了气路氧与含氧燃料的耦合作用对柴油机排放特性的影响。研究表明,随着氧浓度的下降,气路氧浓度和燃烧温度是影响soot、NOx、HC和CO排放的主要因素。在相同氧浓度下,随着掺混比例的增加,soot排放减少,NOx排放增加,燃料中的氧和滞燃期是引起变化的主要原因;HC排放增加,燃烧温度和燃烧持续期是其变化的主要因素;CO排放增加,燃料中的氧和燃烧持续期是其变化的主要原因。其次,向B20燃料中掺入十六烷值改进剂2-乙基己基硝酸酯(EHN),探究燃料中的氧和滞燃期分别对柴油机排放特性的影响能力。研究表明,在滞燃期相同时,随着氧浓度的下降,燃料含氧量对soot排放的影响能力先增大后减小;燃料中的氧和EHN对NOx排放的影响能力先较弱后增大;燃料中的氧和燃料汽化潜热对HC排放影响能力先较弱后增强;燃料中的氧对CO排放的影响能力较弱。在燃料含氧量相同时,随着氧浓度下降,滞燃期对soot排放影响先增大后减小;滞燃期对NOx排放的影响能力先维持在一定水平后减弱;燃烧持续期对HC排放影响先较弱后增大;滞燃期对CO排放的影响能力逐渐减弱。最后对比在不同进气压力下柴油机燃用不同燃料的排放差异,探究不同进气压力下燃料中的氧和滞燃期对柴油机排放特性的影响差异。研究表明,在相同滞燃期时,随着进气压力下降,燃料中的氧对soot排放的影响能力减弱;燃料中的氧和EHN对NOx排放的影响减弱;燃料的汽化潜热和EHN对HC排放的影响能力增大;燃料中的氧和燃料的汽化潜热对CO排放的影响能力增强。在燃料含氧量相同时,随着进气压力下降,滞燃期对soot的影响能力逐渐减弱;滞燃期和燃烧持续期的共同作用对HC排放的影响能力逐渐增大;燃烧持续期对CO排放的影响能力增强;氧浓度为20.9~16%时,滞燃期对NOx排放的影响从促进作用转变为抑制作用,氧浓度低于16%时,滞燃期对NOx排放影响依然没有。