过量空气系数对甲醇/柴油反应活性控制压燃发动机性能的影响

黄粉莲，周长登，申立忠，万明定，姚国仲，彭溢源

（1.昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室，昆明 650500；2.昆明云内动力股份有限公司，昆明 650500）

0 概述

柴油机因其输出转矩大、热效率高、经济性好、工作可靠等特点，广泛应用于交通运输、国防装备、工农业机械等领域。面对排放法规日趋严苛，柴油机和燃料的发展面临严峻的技术挑战。甲醇作为新兴清洁能源，具有低碳、辛烷值高、含氧量高、低污染和无排烟等特点，是完全可以实现碳中性循环的可再生合成能源［1-2］。甲醇/柴油反应活性控制压燃（reactivity controlled compression ignition，RCCI）策略通过进气道喷入低活性、易挥发的甲醇燃料，缸内直喷柴油引燃均质的甲醇空气混合气。缸内燃油混合过程形成活性分层梯度，实现燃烧相位和放热速率的动态控制［3］。研究表明，RCCI 燃烧兼具热效率高、NOx和碳烟排放量低、发动机负荷范围宽等优势，是最具发展潜力的高效、清洁新型燃烧方式［4-5］。

鉴于甲醇燃料的清洁特性，近年来国内外学者对甲醇/柴油RCCI 发动机的研究增多，涉及发动机台架试验、燃烧过程仿真、化学反应动力学模型等方面。文献［6］中分析了活塞顶部的燃烧室凹坑几何形状对汽油/柴油和甲醇/柴油RCCI 发动机的影响，结果表明：采用改进的浅平型、无挤流燃烧室可提高热效率和减少传热损失，在全工况范围内实现较低的NOx和颗粒物（particulate matter，PM）排放，峰值总指示效率接近51%。文献［7］中研究了废气再循环（exhaust gas recirculation，EGR）和预混合比例对甲醇/柴油双燃料RCCI 燃烧循环变动的影响。结果表明，甲醇替代比例为76%、81% 的负荷工况下，采用26% 的冷却EGR 率可减少发动机循环变动，提高热效率，降低NOx和碳烟排放。文献［8］中研究表明：全负荷时颗粒总数浓度较高，且随着燃料预混比例的增加而升高；随着压缩比的增加，颗粒物的峰值数和质量浓度降低；与汽油相比，甲醇/柴油双燃料RCCI 燃烧颗粒物排放更高。文献［9］中研究了进气歧管喷射、进气冲程缸内直喷和压缩冲程缸内直喷3 种甲醇喷射策略下甲醇/柴油双燃料发动机的燃烧特性。结果表明，甲醇进气歧管喷射策略在平均指示压力1.2 MPa 下可实现NOx和碳烟超低排放。文献［10］中建立了生物柴油和甲醇的双燃料化学反应动力学骨架机理，对生物柴油/甲醇RCCI发动机的性能、燃烧和排放特性进行研究，结果表明：在10% 负荷条件下，随甲醇比例的增加，峰值压力和放热率降低，CO 排放略有升高，NOx排放显著下降；在50% 和100% 负荷下，随甲醇比例的增加，CO 排放呈下降趋势，NOx排放无明显变化；采用甲醇多点喷射的RCCI 燃烧技术可显著降低碳烟排放。文献［11］中研究了柴油/甲醇双燃料（diesel methanol dual fuel，DMDF）发动机在不同运行参数下的损失，结果表明：DMDF 在高负荷下的排气损失相对较小，而在中低负荷下则相反；随着进气温度的升高，排气化学损失显著降低，较高的进气温度有助于提高效率。文献［12］中研究了不同气门重叠角对DMDF 发动机未燃甲醇和甲醛泄漏的影响，结果表明：在扫气过程中，仅增大进气门开启角或排气门关闭角对甲醇泄漏的影响很小；大气门重叠角时，气门升程的增大引起有效流动面积增加是甲醇排放升高的主要原因；气门重叠角较小时，未燃甲醇泄漏量很少。文献［13-15］中研究了甲醇喷射策略、预混甲醇比例、柴油喷射正时、初始缸内温度和压力、EGR 率等边界条件对甲醇/柴油RCCI 发动机损失、燃烧与排放特性的影响，结果表明，采用较高的初始压力、适中的EGR 率、较高的预混甲醇比例、较早的喷油时刻及较高的初始温度能够同时获得较好的燃油经济性和排放性能。文献［16］中研究表明，随甲醇掺烧比例升高，缸内点火延迟增大，燃烧持续期缩短，爆震强度增大，总碳氢化合物（total hydrocarbon，THC）和NOx排放增加，CO 排放和烟度降低。适当推迟柴油主喷时刻可改善燃烧质量和降低THC、CO 排放。文献［17］中指出，引燃柴油采用两次喷射策略会对燃烧室内的燃烧压力、压力升高率曲线的形貌产生明显的影响，整机热效率升高，活塞及气缸周壁热负荷降低，HC 排放降低，CO、NOx和PM 排放升高。文献［18］中用田口方法对柴油/甲醇RCCI 发动机的甲醇能量比例、甲醇喷射正时和进气温度进行优化估算，优化后发动机碳烟、NOx、HC 和CO 排放降幅分别达到41.5%、61.7%、8.6%、32.4%。文献［19］中用带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA—Ⅱ）对甲醇/柴油RCCI发动机进行多目标优化，结果表明在高压缩比重型柴油机中不宜采用较高的甲醇替代比例。

甲醇含氧量达50%，理论空燃比低，RCCI 模式下喷入甲醇后会产生稀释效应，缸内混合气燃料燃烧所需的空气量减少。文献［20］中研究表明：随过量空气系数减小，未燃甲醇、甲醛排放降低；柴油/甲醇RCCI 模式下适当关小节气门开度以减小过量空气系数对降低非常规污染物排放有利。文献［21］中研究表明：化学反应项是造成甲醇/柴油RCCI 发动机缸内损失最主要的原因，为了有效降低损失，应当增强缸内燃油分布的均匀性，控制缸内当量比在化学计量比之内。文献［22］中研究了EGR 和过量空气系数协同控制对甲醇发动机部分负荷经济性和排放性能的影响，结果表明：负荷越低，协同调节范围越宽，节油潜能越大；合理利用EGR 和过量空气系数协同控制可以保证HC、CO 排放量增幅不大且能有效降低NOx排放，甚至实现NOx的“零”排放。

综上所述，甲醇/柴油RCCI 燃烧策略具有热效率高、NOx和碳烟排放低等突出优势。目前，国内外学者针对甲醇/柴油RCCI 发动机性能影响因素的研究主要涉及甲醇替代率、进气温度和EGR 率等，针对过量空气系数对其经济性、常规与非常规排放物的影响的研究较少。本研究基于实验室自主开发的甲醇/柴油RCCI 发动机燃油供给及集成控制系统和试验台架，通过调控甲醇喷射量及控制节气门开度调节缸内可燃混合气浓度，研究甲醇替代率和过量空气系数对柴油/甲醇RCCI 发动机经济性、常规排放物和非常规排放特性的影响，以期为柴油/甲醇双燃料RCCI 发动机性能优化及排放控制提供一定参考。

1 试验装置与方法

1.1 试验装置

对某4 缸电控高压共轨直喷柴油机进气道进行改造，在进气歧管处安装4 个甲醇喷射器实现甲醇多点顺序喷射，进气总管处加装电子节气门对进气流量进行调节，安装甲醇供给系统、甲醇流量测试系统和排放测定装置，建成甲醇/柴油双燃料RCCI 发动机专用试验台架。试验台架如图1所示，采用双纽线发动机进气质量流量计测量进气量，AVL FTIR i60 傅立叶红外分析仪可同时测定非甲烷碳氢化合物、醇类、醛类、芳香烃类、二氧化硫（SO2）、NO、NO2、CO 及CO2等25 种常规和非常规排气污染物组分。试验用柴油和甲醇燃料的特性参数如表1所示，发动机基本参数如表2所示，主要试验设备如表3所示。

表2 发动机基本参数

表3 主要设备参数

图1 甲醇/柴油双燃料发动机台架示意图

1.2 试验方法

试验时保持原机的柴油喷射正时不变，根据替代率要求调节柴油和甲醇的喷射量。试验研究最大转矩转速（1 600 r/min），25%、50%、75% 和100%负荷工况下甲醇替代率、过量空气系数对柴油/甲醇RCCI 发动机综合性能的影响规律。

甲醇/柴油双燃料RCCI 燃烧模式下，当量燃油消耗量mDual按等热值将甲醇折合为柴油，如式（1）所示。RCCI 发动机的过量空气系数λ为混合气体中空气质量与燃料所需理论空气量之比，计算公式见式（2）。甲醇替代率γM定义为每循环喷入缸内的甲醇提供的能量占循环供油量总能量的比例［5］，按式（3）计算。当量燃油消耗率be表示在双燃料RCCI模式下把甲醇消耗率等热值转化为柴油后计算得到的总的有效当量燃油消耗率，按式（4）计算。

式中，mair为进气质量流量，kg/h；mD为RCCI 模式下的柴油喷射量，kg/h；mM为RCCI 模式下的甲醇喷射量，kg/h；lD为柴油理论空燃比，lD=14.3；lM为甲醇理论空燃比，lM=6.45；hM为甲醇的低热值，hM=19.7 MJ/kg；hD为柴油的低热值，hD=42.5 MJ/kg；Pe为发动机功率，kW。

2 试验结果分析

2.1 过量空气系数对发动机经济性的影响

图2为最大转矩转速（1 600 r/min）、不同负荷下甲醇替代率和过量空气系数对经济性的影响规律。由图分析可知，双燃料模式下发动机有效当量燃油消耗率均低于纯柴油模式，中低负荷下替代率过大时经济性恶化。25% 负荷下，随着甲醇替代率的升高，有效当量燃油消耗率先降低后升高，有效热效率先增加后减小。甲醇替代率为5% 时，有效当量燃油消耗率较纯柴油模式降低2.9%。甲醇替代率升高到10% 时，有效当量燃油消耗率较纯柴油模式降低1.8%。涡轮前排气温度随甲醇替代率的升高而降低，甲醇替代率0～10% 变化范围，排气温度下降3 ℃～14 ℃。与纯柴油模式相比，50% 负荷下替代率为10% 时有效热效率升高2.1%，有效当量燃油消耗率平均降低2.4%；替代率超过20% 时，有效热效率低于纯柴油模式。中高负荷RCCI 模式下发动机经济性能均优于纯柴油模式，随甲醇替代率增大，有效热效率逐渐升高，有效当量燃油消耗率与涡前排气温度逐渐降低。负荷率75%、替代率为30% 时，有效当量燃油消耗率较纯柴油模式平均降低3.8%，有效热效率平均增加6.7%。负荷率100%、替代率为20% 时，有效当量燃油消耗率较纯柴油模式平均降低3.5%，有效热效率平均升高4.5%。

图2 不同负荷下过量空气系数对经济性的影响

双燃料模式下，随着甲醇替代率增加，缸内甲醇与空气形成的预混合气浓度升高，甲醇的挥发性促进油、气充分混合，且甲醇燃料含氧量高达50%，燃烧时具有自供氧功能，甲醇喷射量越多，混合气中氧浓度越高，促进燃料充分燃烧。此外，甲醇汽化潜热值高，甲醇由进气道喷入，汽化过程吸热引起进气温度下降，致使缸内燃烧温度降低，缸内高温梯度降低，传热损失减少。因此，随着甲醇替代率增加，有效热效率增大，燃油消耗率降低，涡轮前排气温度逐渐降低。中、低负荷工况下甲醇替代率较小时，混合气质量较好，燃烧充分，发动机热效率较高。随着甲醇替代率进一步增大，引燃柴油量减少，点火能量降低，且甲醇的加入致使进气温度下降，导致柴油的着火时刻推迟，而且甲醇氛围具有抑制柴油自燃的作用致使低温放热时刻延后，低温放热强度降低，故低负荷条件下甲醇替代率过大时燃料不完全燃烧加剧，发动机热效率降低。

25% 负荷工况下，随着过量空气系数的减小，发动机有效当量燃油消耗率和排气温度呈现逐渐升高的趋势，有效热效率逐渐减低。50%、75% 负荷下，随着过量空气系数减小，双燃料模式下有效当量燃油消耗率先略微降低后逐渐升高，有效热效率逐渐降低，排气温度升高。100% 负荷下，随过量空气系数减小，双燃料模式下有效当量燃油消耗率逐渐升高，排气温度升高，有效热效率先略微升高后逐渐降低。保持循环喷油量恒定，通过调整节气门开度而改变进气量实现过量空气系数的调节。随着节气门开度减小，进入气缸的新鲜空气量减少，过量空气系数降低，不利于甲醇、柴油和空气在缸内形成化学反应活性较强、混合均匀的可燃混合气，燃烧质量下降，因此随着过量空气系数减小，发动机经济性降低。双燃料模式下，随过量空气系数降低，经济性恶化的程度较低，这是由于甲醇燃料含氧量高达50%，燃烧时具有自供氧功能，理论空燃比低。双燃料模式下，适当关小节气门开度，对经济性影响不大的情况下，可降低缸内最高燃烧压力，拓宽甲醇替代率范围。

2.2 过量空气系数对排放特性的影响

2.2.1 NOx排放特性

图3为不同负荷下甲醇替代率和过量空气系数对NOx排放的影响。由图分析可知，不同负荷工况下随着甲醇替代率升高，NOx排放大幅减少，双燃料模式下加入甲醇燃料能够有效改善NOx排放。25%负荷、10% 甲醇替代率时，NOx排放平均降低7.3%；50% 负荷、20% 甲醇替代率时，NOx排放下降70.0%；75% 负荷、30% 甲醇替代率时，NOx排放平均降低42.3%；100% 负荷、20% 甲醇替代率时，NOx排放平均减少33.4%。

图3 过量空气系数对NOx 排放的影响

NOx生成需要高温富氧环境，甲醇汽化潜热值是柴油的4.2 倍，进气道喷入甲醇可降低进气温度及最高燃烧温度，且甲醇燃烧速度快，加入甲醇后缩短了燃烧持续时间，从而抑制NOx的生成。中低负荷下生成NOx排放的影响因素主要是温度，25% 负荷时发动机热负荷低，较难形成NOx生成所需的高温环境，故NOx生成量较少。随着负荷增加，发动机循环喷油量增多，缸内燃烧温度升高，促进NOx生成，故中、高负荷下NOx排放较高。

双燃料模式下，过量空气系数对NOx排放的影响不显著，25%、50% 与75% 负荷时NOx排放量随着过量空气系数的减小而略微增加，100%负荷下随过量空气系数减小而略微降低。甲醇含氧量高，双燃料模式下喷入甲醇后会产生稀释效应，适当减小过量空气系数，有利于甲醇燃料实现当量燃烧，燃烧温度升高，但由于氧浓度降低，因此NOx排放整体变化不明显。

2.2.2 烟度特性

图4为不同负荷下甲醇替代率和过量空气系数对烟度的影响。由图分析可知，随甲醇替代率升高，烟度急剧降低。25% 负荷下缸内初始温度较低，替代率为5% 时对缸内条件影响不大，故加入5% 甲醇时与纯柴油模式碳烟排放相差不大。当替代率为10% 时，25% 负荷下碳烟排放下降18.3%，50% 负荷下下降18.0 %，75% 负荷下下降42.3%，100%负荷下下降6.1%。柴油机碳烟的生成条件是高温和缺氧。随着甲醇替代率增加，柴油喷射量减少，甲醇只含1 个C 原子，含氧量高，不含C—C 键，且甲醇的碳氢比比柴油小，燃烧时几乎不产生碳烟。此外，甲醇的加入对柴油的着火具有迟滞作用，能够在一定程度上改善柴油混合气的形成。而且，双燃料RCCI 燃烧模式下预混合燃烧比例增加，扩散燃烧的比例减少，有助于减少碳烟的生成。随着负荷的增加，柴油喷射量增多，扩散燃烧比例增大，燃油与空气混合不均匀而形成的局部过浓区域增多，不完全燃烧导致碳烟排放量增加。

图4 过量空气系数对烟度的影响

50% 负荷下，当甲醇替代率超过15% 时，碳烟排放略微增多。这是由于中、低负荷工况下，发动机循环喷油量少，甲醇替代率过大，导致缸内燃烧温度过低，且甲醇燃料容易与空气过度混合，燃烧室内有较多的过稀混合气区域处于稀燃极限之外而不能正常燃烧，因而有较多的未完全燃烧产物排出，导致碳烟排放量略微增加。

不同负荷工况及甲醇替代率下，随着过量空气系数减小，碳烟排放逐渐升高。负荷率25%、甲醇替代率10% 时，过量空气系数λ从2.89 减小到2.54，碳烟排放增加52%；负荷率50%、甲醇替代率20% 时，过量空气系数从2.35 减小到2.06，碳烟排放增加57%；负荷率75%、甲醇替代率30% 时，过量空气系数λ从2.12 减小到1.81，碳烟排放增加22%；负荷率100%、甲醇替代率20% 时，过量空气系数从1.66 减小到1.43，碳烟排放增加14%。碳烟的生成直接受缸内氧浓度的影响，过量空气系数减小，缸内局部过浓区域增多，构成了高温缺氧、燃油裂解脱氢反应的有利条件，形成较多的燃油深度裂解产物，导致烟度增大。

2.2.3 CO 排放特性

图5为不同负荷下甲醇替代率和过量空气系数对CO 排放的影响。不同负荷下，随甲醇替代率增大，CO 排放量增加。甲醇替代率10% 时，25% 负荷下CO 排放增加14 倍，50% 负荷下增加13 倍，75% 负荷下增加19 倍，100% 负荷下增加13 倍。CO 是烃燃料在燃烧过程中形成的不完全氧化物，CO 的排出浓度主要受过量空气系数和燃烧温度所支配。中、低负荷工况下，由于喷油量少，而甲醇挥发性好，燃料易与空气过度混合，导致缸内混合气过稀，且甲醇汽化潜热值是柴油的4.2 倍，双燃料模式下甲醇汽化吸热导致缸内燃烧温度过低，造成反应链断裂，不完全燃烧产物继续氧化困难，导致CO 排放较高。随着负荷增高，引燃柴油量增多，火焰传播比稀混合气时稳定，且缸内气体温度升高，氧化作用增强，可降低CO 排放。

图5 过量空气系数对CO 排放的影响

低负荷工况下，随过量空气系数减小，CO 排放略微升高；中、高负荷下，随过量空气系数减小，CO排放略微降低。甲醇含氧量达50%，理论空燃比低，双燃料模式下喷入甲醇后会产生稀释效应，缸内混合气燃料燃烧所需的空气量减少。低负荷工况下循环喷油量较少，混合气变稀，燃烧室内温度下降，局部温度过低和混合气超过稀燃极限，火焰在低温区和稀混合区淬熄的现象增加，使CO 浓度增大。中、高负荷工况下，循环喷油量增多，缸内气体温度升高，CO 继续氧化的温度条件较好，尽管过量空气系数减小使得混合气变浓，但甲醇燃烧时具有自供氧功能，双燃料模式下甲醇的加入可缓解缸内局部缺氧的状况，混合气均匀性和燃烧质量得到改善，不会导致CO 排放浓度增加。

2.2.4 CO2排放特性

图6为不同负荷下甲醇替代率与过量空气系数对CO2排放的影响。不同负荷下，随着甲醇替代率升高，CO2排放量降低。节气门全开、负荷率25%、甲醇替代率10% 时，CO2排放量较纯柴油模式下降6.0%；节气门全开、甲醇替代率20% 时，与纯柴油模式相比，50%、75%、100% 负荷下CO2排放分别降低5.1%、6.3% 和7.0%；75% 负荷、替代率30%时较纯柴油模式降低8.2%。

图6 过量空气系数对CO2 排放的影响

不同负荷下，随着过量空气系数的减小，CO2排放量升高。25% 负荷下，过量空气系数从2.90 减小到2.53，5%、10% 替代率下CO2排放量分别增加11.8% 和8.4%。50% 负荷下，过量空气系数从2.35 减小到2.06，10%、15%、20% 替代率下CO2排放量分别增加12.5%、10.0%、11.6%。75% 负荷下，过量空气系数从2.12 减小到1.81，10%、20%、30% 替代率下CO2排放量分别增加14.4%、12.7%、10.2%。100% 负荷下，过量空气系数从1.66 减小到1.43，10%、15%、20% 替代率下CO2排放量分别增加10.1%、10.7%、8.9%。

柴油含碳量为C10～C21，而甲醇燃料仅含1个C 原子，甲醇/柴油双燃料燃烧模式下达到相同的平均有效压力时，排放的CO2比纯柴油模式少。因此，随着甲醇替代率的增加，CO2的排放量降低。甲醇/柴油RCCI 燃烧具有大幅降低CO2排放的潜力。

2.2.5 非常规气体排放特性

图7～图9为不同负荷下甲醇替代率和过量空气系数对非常规排放物的影响。甲醇的着火浓度下限高且汽化潜热高，双燃料模式下甲醇燃料燃烧容易产生甲醛、未燃甲醇等非常规气体。甲醇替代率为10% 时，25%、50%、75% 和100% 负荷下未燃甲醇排放分别增加2 300.94 倍、2 543.34 倍、419.69 倍与149.96 倍，甲醛排放分别增加94 倍、102 倍、92 倍与34 倍；烯烃排放在25% 与50% 负荷下分别增加57.4%、24.3%，在75% 与100% 负荷下分别降低23.3%、11.9%。

图7 过量空气系数对甲醇排放的影响

图8 过量空气系数对甲醛排放的影响

图9 过量空气系数对烯烃排放的影响

甲醇排放源于未燃烧的甲醇燃料和燃烧反应生成物。未燃甲醇主要来自于燃烧室内未燃烧的混合气、狭缝中存在的甲醇等［20，23］。低负荷工况下，发动机醇、油喷射量少，缸内过量空气系数较大，可燃混合气过稀，不利于火焰传播，部分甲醇未参与燃烧和氧化。高负荷工况下，引燃柴油量增多，缸内点火能量增强，可燃混合气浓度升高，缸内工质燃烧更加充分，未燃甲醇排放量减少。不同负荷工况下，随过量空气系数减小，甲醇排放量降低。甲醇含氧量达50%，理论空燃比低，RCCI 模式下缸内混合气燃烧所需的空气量减少。因此，RCCI 模式下，适当减小过量空气系数对甲醇燃料的燃烧和降低未燃HC 排放有利。

醛类排放物是甲醇燃料燃烧氧化过程的中间产物，甲醇/柴油RCCI 发动机排气中的甲醛主要来自两部分：一是燃烧室内因壁面低温导致甲醇氧化反应中断生成甲醛，二是尾气中的未燃甲醇在排气管中因停留时间长，氧浓度高而氧化为甲醛［20］。25%、50% 负荷下，过量空气系数对甲醛排放影响甚微；75%、100% 负荷下，随过量空气系数减小，甲醛排放量降低。随着过量空气系数减小，缸内氧浓度降低，不利于甲醇氧化生成甲醛。

烯烃主要是高碳链分子氧化的产物，低温燃烧时燃料分子（RH）大部分转化为烯烃［24］。燃料激活后与OH 基反应，即：

纯柴油模式和双燃料模式下，烯烃排放量均小于5×10-6。低负荷时燃烧室内温度较低，甲醇不完全燃烧加剧，且甲醇的加入使得缸内氧浓度上升，低温富氧区域有利于烯烃的形成。高负荷时发动机缸内温度较高，且甲醇的加入使得反应发生时的氧含量升高，促进烯烃等碳氢化合物的裂解与氧化，使烯烃排放降低［25］。中低负荷下，随过量空气系数减小，缸内燃烧温度升高，促进混合气燃烧，烯烃排放量降低。中高负荷下，未燃HC 氧化分解的温度条件较好，氧浓度对烯烃排放的影响占主导，随着过量空气系数减小，局部混合气过浓，混合气均匀性变差，导致烯烃类排放升高。

3 结论

（1）最大转矩转速（1 600 r/min）、不同负荷下，双燃料模式下发动机有效当量燃油消耗率均低于纯柴油模式。中、低负荷下替代率过大时经济性恶化；中高、高负荷下，随甲醇替代率增大，有效热效率逐渐升高，有效当量燃油消耗率与涡前排气温度逐渐降低。不同负荷工况下，过量空气系数对甲醇/柴油RCCI 发动机的经济性影响规律不同。中、低负荷下，随过量空气系数减小，有效当量燃油消耗率逐渐升高，有效热效率逐渐降低。75%、100% 负荷下，过量空气系数分别为2.06 与1.62 时，发动机经济性最佳。

（2）甲醇/柴油RCCI 燃烧策略有利于降低NOx与碳烟排放。甲醇替代率为10% 时，25% 负荷下NOx排放降低7.3%，碳烟排放降低18.3%；50% 负荷下NOx排放平均降低66.0%，碳烟排放平均降低47.3%；75% 负荷下NOx排放平均降低42.3%，碳烟排放平均降低约37.8%；100% 负荷下NOx排放降低8.6%，烟度下降6.1%。

（3）随甲醇替代率增大，甲醇、甲醛排放量升高，CO2排放降低。25% 负荷下，甲醇替代率从0% 增加到10%，CO2排放量降低6.0%；节气门全开、甲醇替代率为20% 时，与纯柴油模式相比，50%、75%、100% 负荷下CO2排放分别降低5.1%、6.3%和7.0%；75% 负荷下甲醇替代率为30% 时CO2排放较纯柴油模式降低8.2%。采用柴油/甲醇RCCI燃烧策略有利于减少CO2排放。

（4）随过量空气系数减小，未燃甲醇排放量降低，CO2排放升高。高负荷下甲醛排放降低，烯烃排放升高；低负荷下烯烃排放降低，甲醛排放变化不明显。柴油/甲醇RCCI 模式下，适当减小过量空气系数，对降低甲醇、甲醛非常规污染物排放有利。