汽车排放法规的日益严格以及我国石油资源存储量的逐渐减少,非常规燃料在内燃机上的应用研究成为我国各大汽车厂商和科研机构的热点课题。甲醇和生物柴油具有制取原材料多、价格低廉、技术成熟、在发动机上应用的性能好、排放低等特点,作为柴油和汽油的代用燃料有着很大的优势。本文采用甲醇和生物柴油双喷射燃烧模式,即甲醇在进气道喷射形成预混合气,生物柴油缸内直喷引燃甲醇预混合气,利用甲醇高辛烷值、较大汽化潜热和生物柴油高的十六烷值以及两者含氧的特性,有利于拓宽预混引燃燃烧模式的负荷界限。在发动机台架上进行了原机燃用0#柴油和生物柴油发动机特性试验以及改变甲醇的喷入比例、发动机压缩比和生物柴油的供油提前角等参数探究甲醇/生物柴油双燃料发动机性能变化试验。研究结果表明,与燃烧0#柴油相比,生物柴油发动机的动力性相近,最大缸压、最大压升率和最高温度增大,CO和HC排放降低,PM和NO_X排放略有增加。甲醇预混合气生物柴油引燃燃烧模式中,发动机放热率曲线在大负荷工况下呈现出“双峰”特性,缸压、压升率、燃烧放热率等燃烧参数均随甲醇质量比的增加而增大,小负荷工况下,这种变化规律刚好相反。压缩比减小,燃烧始点推迟,爆发压力、压力升高率和最高燃烧温度随压缩比的减小呈先增大后减小变化趋势,而瞬时放热率逐渐增大。低速工况,供油提前角的改变均使发动机燃烧的爆发压力、瞬时放热率峰值、压力升高率和最高燃烧温度均减小;高速时,这些燃烧参数均随供油提前角的增大而增大。甲醇参与燃烧后发动机的有效热效率增加,压缩比减小,低速低负荷发动机的有效热效率先减小后增大,高速大负荷工况有效热效率呈减小趋势,供油提前角增大促进了发动机有效热效率的提高。随甲醇质量比的增加,NO_X排放降低,微粒排放先增加后降低,HC和CO排放增加;供油提前角的增加不利于NO_X排放的降低,同时供油提前角的改变对HC和CO以及微粒排放不能起到抑制作用,压缩比的降低对减少NO_X排放具有一定的效果,但会使HC和CO以及微粒排放增加。综上所述,本文采用甲醇/生物柴油双燃料燃烧模式对柴油机在大负荷工况下缸内燃烧粗暴的问题有一定的缓解作用,NO_X排放有所减少但低负荷工况下THC和CO排放并未得到有效的控制。本文的研究为甲醇/生物柴油双燃料在柴油机上的应用提供了理论依据。