乙醇是最有前景的石油替代燃料以及未来车用燃料,柴油掺水燃烧也可用来有效的降低柴油机的NOx和PM排放,采用柴油/乙醇组合燃烧模式,将掺水乙醇作为燃料应用到压燃式内燃机上以替代柴油。通过进气道喷射不同比例掺水乙醇然后由柴油引燃,使两者在发动机内实现共同燃烧。首先,通过在一台六缸共轨增压发动机改装的单缸机上对缸压进行测量,分析研究了原机和柴油乙醇组合燃烧模式的燃烧性能。结果表明纯乙醇的加入使得着火始点较原机推迟,放热率峰值增大,初始放热率急剧升高。当30%掺水乙醇的加入后,其峰值放热率有进一步的升高,着火始点也较纯乙醇推迟更多,初始放热率所占比重比纯乙醇进一步增大。在高速大负荷下,纯乙醇和掺水乙醇的加入都使得最高燃烧温度和最高燃烧压力都较原机有所升高,但是在低速小负荷下最高燃烧温度和压力都有所降低。其次,利用先进的傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)在另一台四缸共轨发动机上研究了不同掺水比例乙醇柴油组合燃烧模式下的排放性能,主要包括常规气体排放和醛类排放。随着乙醇掺水比例的增大,NOx和NO的排放水平呈现降低的趋势,各个工况下掺水乙醇的加入都增加了NO2的排放,使得NO2/NO比值显著增大,最高达到了64%。DOC后NOx整体排放几乎没有影响,但DOC后的NO2/NO比值都比DOC前有所增加。DOC对DECC模式下增加的HC、CO和甲醛排放有很好的净化效果,基本上达到了甚至低于原机催化前的排放水平,但DOC对乙醛的排放在中高转速25%负荷时基本没有起到净化效果。结果表明柴油机运行DECC模式燃料经济性存在一个高效运行区,在中高转速中高负荷可以获得较低的当量比油耗和醇柴替代率以及较高的有效热效率。整体运行DECC可以将发动机热效率提高6%以上。掺水乙醇可以作为压燃式发动机的替代燃料,取代部分柴油,采用柴油掺水乙醇组合燃烧模式结合DOC催化转化转化装置,调整合理的替代率,可以有效的提高发动机的经济性,改善有害污染物的排放。