面对日益枯竭的能源以及越来越苛刻的排放法规，除了优化发动机的结构设计以及开发新型节能减排技术以外，寻找到传统石化燃料的理想替代燃料也是一项合理可行的解决措施。本课题选用F-T柴油、甲醇两种煤基燃料作为基础燃料，并结合生物柴油作为辅助燃料，调和配制成甲醇/生物柴油/F-T柴油多元混合燃料（简称MBFT混合燃料），充分实现三种燃料的优势互补。由于醇类与烃类不互溶，本文首先通过一系列的稳定性试验，确定以助溶效果最好的正癸醇作为MBFT混合燃料的助溶剂，并配制成甲醇比例分别为0、5%、10%、15%的混合燃料，分别记作M0、M5、M10和M15。随后，本文通过台架试验分析了不同MBFT混合燃料在柴油机上的性能差异，重点研究了甲醇比例和负荷工况对MBFT燃料性能的影响机理。1) MBFT混合燃料中的甲醇比例将对燃料的理化特性产生直接影响。当混合燃料中甲醇比例增加时，燃料的密度和含氧量等参数值增大，而燃料的低热值、表面张力以及十六烷值等参数值有所降低。2)由于燃料的理化性质决定了其燃烧性能，因此燃用不同MBFT混合燃料时柴油机的燃烧特性参数均发生改变。试验结果表明：随着混合燃料中甲醇比例的增加，燃烧过程中的滞燃期延长，导致放热率峰值增大且延后出现，因此压力升高率也随着甲醇比例的增加而增大，进而产生更大的缸内压力峰值，但对其燃烧时的压力振荡的分析表明，添加适当比例的甲醇可以降低燃烧压力振荡。柴油机运转负荷的增加，可以缩短燃烧过程中的滞燃期和速燃期，使放热率和压力升高率的峰值增加且相位提前，产生更大的缸内压力，并加剧了燃烧压力振荡。3)燃料组分以及燃烧过程的变化，决定了柴油机在动力经济性以及排放特性方面存在的差异。试验结果表明，低比例甲醇可以小幅提升柴油机动力性和有效热效率，但甲醇比例的进一步增加会导致动力性和有效热效率呈现下降趋势。甲醇可以显著改善柴油机的碳烟颗粒和NOx排放，虽然会使柴油机产生更多的不完全氧化产物，但可通过适当增加柴油机负荷有效降低其排放量。4)用户对柴油机的振动问题日益重视，本文研究了MBFT混合燃料的振动特性，尝试通过燃料设计的手段实现降低柴油机的振动水平。本文对采集到的振动信号通过小波函数进行降噪处理，降噪后的结果表明小波降噪的方法可以较好地实现消除噪声成分、保留了缸盖振动的有效信号。信号的时域分析结果表明，甲醇比例增加后，会导致柴油机振动信号的平均能量升高，但对柴油机的机械冲击减弱。通过以上试验与分析表明，MBFT混合燃料具有柔性可调的特点，即可以通过改变燃料中甲醇等组分的比例，实现对燃料组分和理化指标的调整，进而可调节混合燃料的燃烧过程和排放性能，满足用户的不同需求，设计恰当的MBFT混合燃料。