车用柴油机燃用二甲醚可以降低NOx的排放,实现无烟燃烧,但由于二甲醚液态粘度极低,容易出现供油系统柱塞偶件卡死、磨损及二甲醚泄漏等问题。在二甲醚中掺混不同比例的低质非标重柴油,不仅可以解决上述问题,同时还可以提高石油产品品质的利用率,获得明显的经济效益。本文首先测定了二甲醚/非标重柴油混合燃料D30的理化特性,对柴油机供油系统进行改造后,燃用D30混合燃料进行台架试验。借助试验数据和柴油机的结构参数,在FIRE软件中建立4100QBZL柴油机仿真模型,通过模拟结果与试验结果的对比分析,验证模型的正确性,并详细展示了D30混合燃料的喷雾流场和排放物浓度场。研究表明：D30混合燃料的喷雾贯穿距较小、喷雾流速较高,燃油液滴蒸发速度快,有利于混合气地快速形成。在膨胀冲程中由于缸内速度梯度较大,促使扩散燃烧速度加快,同时燃用D30混合燃料有降低缸内最高温度、soot和NOx排放的作用。在此基础上,利用4100QBZL柴油机仿真模型,对高比例二甲醚/非标重柴油混合燃料D70、D80和D90进行模拟计算。对三种混合燃料与0#柴油在缸内平均压力、平均温度及排放物的质量分数等方面的变化规律进行了研究,并着重分析了缸内燃料浓度场与排放物浓度场的分布。结果表明：三种混合燃料缸内爆发压力的峰值和缸内平均温度较0#柴油小幅降低,但生成的NOx质量分数大幅下降且soot的终值几乎为零。由缸内燃料浓度场和排放物浓度场的分布可知,随着二甲醚掺混比例的增加,喷注稀混区和喷注前锋的直径变大,燃油均匀分布于燃烧室,改善了缸内的雾化状况。同时缸内高温区域及NOx、soot的生成区域与0＃柴油均不相同。本文最后研究了喷油提前角及喷油持续期对高比例二甲醚/非标重柴油燃烧过程的影响。结果表明：喷油提前角的增大,使缸内最高燃烧压力、缸内温度及NOx的质量分数增加,但soot的终值有所降低,而喷油持续期对燃烧过程的影响与此相反。