我国动力机械保有量的日益增加带来了资源与环境的双重问题，石油消耗量逐年增大，对外依存度不断增加，能源安全堪忧；环境问题渐渐恶化，发展替代燃料是减少石油依存度，开发新型能源的重要途径。丁醇和生物柴油作为一种新型替代燃料，对于柴油的替代有其独特的优势，本文将此两类燃料作为研究对象，探究了不同物性燃料对于柴油机燃烧和排放特性的影响。由于燃料性质是影响柴油机燃烧和排放的源头，本文运用经验公式计算和实验等方法探究不同种类替代燃料的特性，结果表明丁醇在十六烷值、含氧量、粘度、挥发性等性质上与柴油有很大的不同，生物柴油在含氧量、粘度等方面也变化明显，这些特点为后面的燃烧分析奠定了基础。随后将丁醇、生物柴油和柴油按不同体积比掺混，在一台单缸机上试验测量并分析了不同种类替代燃料对于柴油机燃烧放热和排放特性的影响，实验结果显示丁醇对滞燃期、持续期、峰值压力影响较大，当量燃油耗率有所降低，NOx排放有所增加，能够实现炭烟的大比例降低。本文利用DGI装置探究替代燃料对于颗粒排放粒径分布的影响。测量试验中对采样系统进行搭建，对稀释比、总流量、采样时间进行设定，最终获得准确实验结果并对结果进行分析。粒径分布实验结果表明丁醇对于不同尺寸颗粒质量分布影响各不相同。另外，对于丁醇对于颗粒粒径质量分布比例有一定的影响。