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能源短缺和环境污染问题的加剧使得替代燃料的研究越来越受到人们的重视。生物柴油以优良的环保性、可再生性以及方便的使用性能等优势受到世界上许多国家的高度重视，近年来得到广泛的研究和发展。柴油机燃用生物柴油与普通石化柴油的混合燃料可以降低Soot排放，但同时也带来NOx排放增加的问题，需要采取措施来解决。同时，车用柴油机多数时间都运行在瞬态工况，研究生物柴油对柴油机瞬态性能的影响对生物柴油作为车用燃料有着重要意义。 本文以一台小型四缸涡轮增压柴油机为研究对象，在柴油机参数不作改变的情况下研究燃用不同比例生物柴油混合燃料对柴油机性能的影响。针对混合燃料高NOx排放的特点，本文采用EGR对其进行控制。研究了不同比例生物柴油混合燃料结合不同EGR率对柴油机Soot和NOx排放的影响，并与原机进行了对比。从Soot和NOx排放都与原机相当这一原则出发，确定了不同比例生物柴油混合燃料的最佳EGR率。最后建立柴油机的瞬态仿真模型，研究了瞬态工况下燃用不同比例生物柴油混合燃料对柴油机各项性能的影响以及EGR对30%比例的生物柴油混合燃料Soot和NOx排放的影响。 研究表明，（1）不同比例的生物柴油混合燃料会使得柴油机扭矩输出降低、油耗率增加、Soot排放降低、NOx排放增加，且混合燃料中生物柴油比例越大效果越明显。（2）在中等负荷工况下，某些比例的生物柴油混合燃料可以通过调节 EGR 率的大小将Soot和NOx排放都控制到与原机相当。（3）在低负荷工况下柴油机Soot排放很小，可根据将NOx排放控制到与原机相当确定生物柴油混合燃料的EGR率。（4）恒转速增转矩瞬态工况下，柴油机的Soot排放比稳态时高，而NOx排放比稳态时低。（5）生物柴油混合燃料在恒转速增转矩工况下对Soot排放的降低作用和对NOx的增加作用都比稳态时弱。（6）30%比例的生物柴油混合燃料在恒转速增转矩工况下可以通过调节EGR率的大小将Soot和NOx排放都控制到与原机相当。