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随着汽车工业的飞速发展，能源危机和环境污染是当今社会面临的两大主要问题。寻找合适的柴油机替代燃料可以有效地缓解能源危机和环境污染问题。基于这一点，本文通过燃料设计的思路，采用实验与数值模拟计算相结合的方法，探究四氢呋喃-生物柴油混合燃料在柴油机上的燃烧及排放特性。
首先，以纯生物柴油为基础燃料(记作T0)，配置了四氢呋喃质量分数分别为10%、20%以及30%的四氢呋喃/生物柴油混合燃料，分别记作T10、T20及T30。探究了不同负荷、喷油正时以及EGR率对四种燃料在柴油机上的燃烧及排放性能的影响。结果表明：(1)在负荷特性实验下，生物柴油中混入四氢呋喃后滞燃期延长，燃烧持续期缩短，有效燃油消耗率升高，有效热效率略有降低。在0.13MPa时，T30燃烧出现恶化；(2)掺混四氢呋喃不仅可以有效地降低CO、HC以及碳烟排放，还可以降低非常规排放(1,3-丁二烯、乙醛以及苯)，但是会提高NOX排放；(3)测试燃料在7.5o-17.5℃ABTDC的喷油正时区间范围内产生的CO、HC以及碳烟排放均处于较低水平，NOX排放会随着喷油正时的提前而逐渐升高。值得注意的是，T30在喷油正时为2.5℃ABTDC的条件下燃烧出现恶化；(4)EGR的引入可以有效降低NOX排放，但同时也会增加CO、HC以及碳烟的排放。随着EGR率的增加，乙醛与苯的排放整体上呈现出逐渐升高的趋势，而1,3-丁二烯先降低后略微升高。
其次，基于实验结果，采用AVL-Fire三维模拟软件建立发动机燃烧模型，通过数值计算的方法，探究T0和T20在预混合低温燃烧模式下的燃烧及排放特性。结果表明：在预混合低温燃烧模式下，随着EGR率的增大，T0和T20的峰值压力与最大缸内温度均降低。大比例EGR率可以有效降低缸内NO与soot的浓度，但会提高CO的排放。后喷射的引入会提高后燃期缸内压力与温度，还可以降低CO和NO的排放，但会增加soot的峰值浓度。
本文采用将台架实验结合模拟计算的方法，探究了四氢呋喃/生物柴油混合燃料在试验柴油机上的燃烧与排放性能，为四氢呋喃/生物柴油混合燃料在柴油机上的应用提供了参考。
首先，以纯生物柴油为基础燃料(记作T0)，配置了四氢呋喃质量分数分别为10%、20%以及30%的四氢呋喃/生物柴油混合燃料，分别记作T10、T20及T30。探究了不同负荷、喷油正时以及EGR率对四种燃料在柴油机上的燃烧及排放性能的影响。结果表明：(1)在负荷特性实验下，生物柴油中混入四氢呋喃后滞燃期延长，燃烧持续期缩短，有效燃油消耗率升高，有效热效率略有降低。在0.13MPa时，T30燃烧出现恶化；(2)掺混四氢呋喃不仅可以有效地降低CO、HC以及碳烟排放，还可以降低非常规排放(1,3-丁二烯、乙醛以及苯)，但是会提高NOX排放；(3)测试燃料在7.5o-17.5℃ABTDC的喷油正时区间范围内产生的CO、HC以及碳烟排放均处于较低水平，NOX排放会随着喷油正时的提前而逐渐升高。值得注意的是，T30在喷油正时为2.5℃ABTDC的条件下燃烧出现恶化；(4)EGR的引入可以有效降低NOX排放，但同时也会增加CO、HC以及碳烟的排放。随着EGR率的增加，乙醛与苯的排放整体上呈现出逐渐升高的趋势，而1,3-丁二烯先降低后略微升高。
其次，基于实验结果，采用AVL-Fire三维模拟软件建立发动机燃烧模型，通过数值计算的方法，探究T0和T20在预混合低温燃烧模式下的燃烧及排放特性。结果表明：在预混合低温燃烧模式下，随着EGR率的增大，T0和T20的峰值压力与最大缸内温度均降低。大比例EGR率可以有效降低缸内NO与soot的浓度，但会提高CO的排放。后喷射的引入会提高后燃期缸内压力与温度，还可以降低CO和NO的排放，但会增加soot的峰值浓度。
本文采用将台架实验结合模拟计算的方法，探究了四氢呋喃/生物柴油混合燃料在试验柴油机上的燃烧与排放性能，为四氢呋喃/生物柴油混合燃料在柴油机上的应用提供了参考。