柴油机作为动力装置以动力性强、热效率高、燃油消耗率低而得到广泛应用，但其NOx和微粒排放量较高，且排放控制受NOx微粒折中曲线的束缚。目前柴油机主要通过废气再循环技术来降低NOx排放量。废气再循环技术是通过降低缸内zui高燃烧温度及缸内混合气中O2的体积分数，破坏NOx的生成环境，达到降低NOx排放的目的。
作为气体燃料，氢气具有燃烧速度快、扩散系数高、着火范围宽、火焰淬熄距离短等特点，柴油机掺氢燃烧可以显著降低柴油机的碳烟排放，掺氢量越多，排放烟度越低。同时，掺氢燃烧还可以提高发动机热效率和降低燃油消耗。实验前先将水温加热到80-90度，按试验方案设置好各进气成分比例，开启变频器，通过电机倒拖柴油机至恒定转速1000rmin然后手动触发油门开到zui大，柴油机着火燃烧，利用千眼狼5F系列高速摄像机记录了油门全开时不同进气成分下柴油机燃烧过程的火焰照片,应用三基色法计算了燃烧温度场,结合示功图和放热率曲线分析了不同进气成分对柴油机燃烧特性的影响。
根据高速摄像机拍摄结果表明:当进气成分不同时,缸内着火时刻、燃烧持续期、zui大爆发压力和zui大放热率均发生相应改变;同时,进气成分的改变对缸内zui高温度和平均温度的影响较大;另外,进气同时加入2%H2和10%CO2可以在氧体积分数减少的情况下改善燃烧,有利于降低柴油机有害排放物的生成。研究结果为实现柴油机高效、低污染燃烧提供一种新的方法。
