随着石油资源的逐渐枯竭,石油价格的不断攀升,人们日益重视研究和利用可再生能源。而植物油是一种来源广泛的可再生能源,其作为内燃机的代用燃料具有广阔的应用前景。本文以四冲程增压中冷柴油机YZ4102ZLQ为研究样机,通过发动机台架试验,研究了柴油机燃用柴油和植物油的燃烧和排放特性:在零维模型的基础上,本文运用MATLAB编程对柴油和植物油的燃烧规律进行了模拟和计算。试验和计算结果表明:柴油机短时间燃用植物油能达到燃用柴油时的动力性能,发动机在运行过程中除怠速和低负荷低转速时排放比燃用柴油高,其他工况下排放特性接近甚至优于柴油的排放特性;与燃用柴油相比,燃用植物油时燃烧始点有所延迟,滞燃期延长,大负荷时放热峰值更高。在台架试验和模拟计算的基础上,本文运用了德国ELSBETT公司的改进方案,在柴油机上加装了热交换器对植物油加热,并适当提高油嘴喷油压力,使得柴油机更能适应植物油的性质。在对YZ485QB直喷式四冲程柴油机进行改进后,进行了柴油机燃用植物油100小时的耐久性试验,试验结果表明:通过增大喷油压力和加热燃油,能够明显降低燃油黏度,提高植物油在柴油机中的喷雾质量和燃烧效率,而且这两项改进的成本很低。柴油机在100小时耐久试验前后性能没有明显变化。但发动机长时间燃用植物油会使柴油机燃烧室主要零部件(如气门、缸盖、活塞等)上产生较多的积碳,对其耐久性产生影响。最后,本文通过对燃用植物油发动机的进一步改进实现了燃用植物油发动机在汽车上的应用,并达到了良好的整车性能。