鉴于当今世界性的能源短缺和环境污染问题,内燃机领域的专家学者一直致力于寻找和利用可再生的能源,并通过改进发动机的燃烧方式,以实现高效清洁燃烧。在可再生能源中,生物质燃料因其广泛的原材料分布和日益成熟的制备工艺,得到人们的广泛关注,其中生物质气态燃料具有低污染、高效率的优点,并在国内外获得了广泛的应用,另一方面适用于发动机的新型燃烧方式也在不断的发展。因而本文在一台改造后的柴油机上进行研究,采用柴油引燃生物质气的方式,探究生物质气/柴油双燃料在压燃式发动机上的燃烧和排放特性。本文首先研究了生物质气体燃料替代率和负荷对发动机排放和热效率的影响。研究表明由于生物质气中含有较大比例的不可燃气体N₂,会对缸内燃烧温度和进气量产生较大影响,因而部分工况下不适宜喷射较大比例的生物质气体燃料;随着预混合气体燃料比例的增大,能降低尾气中的碳烟水平,甚至实现零排放。生物质气中含氢气量高,有助于提高燃烧速率,降低CO和HC排放,提高发动机热效率。在高负荷下,采用较低的气体燃料替代量,由于柴油预喷较早且量多,容易产生早燃的现象,此时发动机热效率开始降低,并且NOx排放量过高。在高负荷下,随着EGR率的增大,燃烧始点逐渐推迟,因而通过加入EGR可以达到优化燃烧相位的目的,这有效的抑制了早燃的发生,同时,缸内燃烧温度逐渐降低,NOx排放量显著减少;通过循环变动分析发现,即使在较高EGR率水平下,缸内燃烧稳定性也不会受到太大的影响。进一步调整柴油的喷射参数,发现通过改变主喷正时和预喷比,可以有效的控制发动机燃烧相位、改善排放,可实现对生物质气/柴油双燃料发动机燃烧和排放的优化。