方案
本试验按照IMO《船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则》推荐的试验程序，在发电机工况下改变喷油正时和气缸压缩比，寻找出NOX排放率与烟度排放的变化规律。
试验是在一台东风4135G非增压高速四冲程柴油机上进行的，其属于直列水冷式柴油机，浅W型直喷式燃烧室。试验台架系统如图1所示。
4.试验方案
（1）喷油正时和压缩比的调整方法
对于喷油正时的调整采用整机总调法，通过驱动轴与喷油泵轴的联轴节分别将喷油正时调定在上止点前24°（CA）、28°（CA）和32°（CA）三个位置。对于压缩比的调整则是通过调节气缸垫床的厚度来实现的，本试验中气缸垫床的厚度分别为1.0mm、0.5mm，其对应的压缩比分别为16.5、17.4。
（2）试验循环
分别调整柴油机的喷油正时和压缩比，令柴油机起动后稳定运转，按IMO《船用柴油机氮氧化物排放控制技术规则》推荐的发电机工况试验循环（D2循环）测量各工况点的柴油机性能参数和排放参数值。
5.试验结果分析
让柴油机分别在发电机工况下工作，按试验循环要求调整好各工况点在，不同的喷油正时（β）和压缩比（ε）下进行试验，得出结果如表1。
根据试验结果，利用简单碳平衡法分别计算出各试验工况点的NOx排放的工况比排放和各试验循环的NOx加权比排放。可以得出，当柴油机的喷油正时延后、压缩比不变或喷油正时延后与压缩比增大时，柴油机的NOx排放均得到减少，但是在压缩比增大时，NOx加权比排放减小的幅度变小；当柴油机的喷油正时提前、压缩比不变，喷油正时不变、压缩比增大或喷油提前角与压缩比同时增大时，柴油机的NOx比排放均增加，尤其是喷油提前角与压缩比同时增大时，NOx比排放增大的幅度最大。然而，当柴油机的喷油正时或压缩比改变时，柴油机的烟度排放与NOx排放会是怎样的关系呢？表1可以看出，在将喷油正时延后，在NOx排放得到降低，伴随着烟度会大量增加。如果在喷油正时延后的同时增加压缩比，就可以在降低NOX排放的同时，又可以降低烟度排放增加量。通过计算可以得到，在β=24°和ε=17.4时，柴油机NOX的加权比排放在发电机工况下减少18.35%。因此，采用延后喷油正时与提高压缩比相结合的技术调整方案，可以减少柴油机的NOx的排放率，同时又不会使烟度的排放大量增加。
6.结语
通过试验可以得出如下结论：降低柴油机的NOx排放率的有效途径是利用喷油正时的延后来实现低温燃烧以降低NOx排放率。在喷油正时延后4°和压缩比提高5.5%时，可使柴油机在发电机工况下的NOx加权比排放分别减少18.35%，但烟度稍有增加。本试验所采用的设备为非增压四冲程直喷式柴油机，试验燃料为轻柴油。而对于现在船舶所采用的高增压船用柴油机和重质或劣质燃油，在采取改变喷油正时和压缩比的技术方案时，能否有效降低NOx及烟度排放浓度尚需进一步研究。
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