醇醚燃料是符合我国贫油富煤国情的清洁代用燃料,它可有效的解决环境污染和石油资源短缺问题。我们课题组先后对二甲醚柴油混合燃料从各个角度做了大量的研究工作,二甲醚柴油混合燃料既提高了纯二甲醚的粘度,又利用了二甲醚排放低、热效率高的优点。二甲醚由甲醇脱水制取,二甲醚中含有一定量的甲醇称为粗二甲醚。本文研究了粗二甲醚柴油混合燃料的燃烧与排放性能。本文首先从供油系统抗磨损要求的角度,分析了混合燃料的粘度特性后确定了混合燃料的柴油的比例为70%；分析了混合燃料的互溶性后确定出混合燃料中不同比例柴油和二甲醚所能互溶的甲醇最大量,柴油比例为70%时,甲醇最大互溶比例为12%；通过计算混合燃料的低热值,确定了喷油泵供油量的改变量；对混合燃料的饱和蒸汽压和成本进行了分析,结果显示该混合燃料成本低廉,饱和蒸汽压低,有利于在柴油机上的应用。针对混合燃料特殊的理化性质,对原发动机供油系统进行了改进设计,保证了混合燃料在原机上的应用。通过试验研究了甲醇含量对二甲醚柴油混合燃料燃烧与排放性能的影响。混合燃料中含有微量甲醇时,动力性提高0.6%-1.1%；甲醇含量超过一定量(2%)后,随着甲醇含量的增加动力性降幅增大,含10%甲醇的混合燃料比D30燃料动力性下降0.5%-2.4%。甲醇使得放热率曲线峰值减小,放热率曲线延后,延长了混合燃料的滞燃期,缩短了燃烧持续期,尤其在低负荷工况下较为明显。NOx排放稍有降低,但降幅较小,在低负荷工况下CO、HC和烟度排放严重恶化,需要采取措施控制低负荷工况下CO、HC和烟度的排放。本文通过提高进气温度,改善甲醇的雾化性能,降低了CO、HC和烟度的排放。采用减小风冷式中冷器通风面积的方法,降低中冷器冷却效果,提高了进气温度。随着进气温度的提高,缸内最大爆发压力增加,缸内压力峰值所在的曲轴转角位置提前,预混燃烧形成的缸内压力随温度的提高而减小,低转速负荷工况下较为明显。进气温度提高后,动力性能稍有提高,CO、HC和烟度排放降低,CO排放在2200r/min低负荷工况下最大降幅28.6%,NOx排放量变化较小,最大变化量在5%内。本文还研究了EGR对这种混合燃料燃烧与排放的影响。随着EGR率的增大,预混燃烧形成的缸内压力、最高燃烧压力和最高温度都依次下降,峰值所对应的曲轴转角后移,滞燃期和燃烧持续期延长。NOx排放有显著的下降,当EGR率超过某一值时,CO和HC排放才会迅速增加。利用AVL-FIRE软件进行燃用混合燃料的仿真分析,验证了通过提高进气温度和减小喷油喷孔直径的方法,可使燃烧室内燃料与空气混合均匀,有效减少CO生成量,为后续对粗二甲醚的应用研究提供了一定的支持。