中文摘要：

生物乙醇和生物柴油属清洁能源，若将乙醇或生物柴油与柴油掺混后在柴油机中燃烧，有助于减少柴油机的有害排放物的生成量。基于内燃机中高效低污染燃烧的要求和生物能源的发展趋势，按一定比例将生物乙醇、生物柴油与石化柴油混合形成多组份燃料（简称为BED燃料）。选择热效率和空气利用率高、技术先进、未来发展空间广阔的高压共轨柴油机作为研究机型。优化多组份燃料在柴油机中较佳的燃烧配比；研究BED燃料的稳定性及其理化指标；研究BED燃料在高压共轨柴油机中燃烧化学反应动力学特性和机理、排放特性及其相互关系；研究BED燃料与D100燃料在高压共轨柴油机燃烧及其性能的差异性，寻找BED燃料与D100（纯柴油机）燃料在高压共轨柴油机燃烧的主要脉谱之间的变化规律和关系；探索和研究在不同大气压力下高压共轨柴油机燃用BED燃料的高原工作特性。为在柴油机中燃用多组份燃料，实现高效低污染燃烧提供理论依据。

结论摘要：

选择高压共轨柴油机为研究机型，开展高原环境下生物柴油-乙醇-柴油（简称为BED）多组份燃料的混合稳定性及其理化特性研究，不同大气压力下BED多组份燃料在高压共轨柴油机中燃烧的工作过程研究。研究表明（1）随着温度的升高，生物柴油、乙醇和柴油三者之间的溶解性增强。BED多组份燃料的密度，十六烷值随着乙醇比例的增加而减小，随着生物柴油比例的增加而增大。随着BED多组份燃料中生物柴油和乙醇比例的增加，其热值降低，氧含量增加。（2）燃用BED多组份燃料后，气缸压力和燃烧温度均有所下降；燃烧始点与柴油差别不大，燃烧持续期明显缩短。适当推迟预喷正时，可以降低主喷燃烧的剧烈程度。增加预喷油量有利于提高气缸压力，同时会增加预喷燃烧的放热率峰值和最大压力升高率。主喷正时提前，BED多组份燃料的燃烧始点随之提前；最大气缸压力，最高燃烧温度、最大放热率以及压力升高率都随之增大。随着主喷油量和喷油压力的提高，最高气缸压力和放热率峰值基本随之增大，前者导致燃烧持续期延长，后者使燃烧持续期缩短。随着大气压力的升高，最大气缸压力、最高燃烧温度、放热率峰值以及气缸压力升高率均随之增大。燃烧持续期缩短。（3）未对柴油机作任何调整的情况下，燃用BED多组份燃料，当生物柴油掺混比例在15%以内时，有利于降低柴油机的CO，THC，烟度和PM排放，NOx排放有增加趋势，最高增幅达到17%。当生物柴油比例增加至25%时，排放物改善效果变差甚至高于柴油。随着大气压力的增加，柴油机的CO和THC排放基本逐渐降低；中低负荷下NOx排放随之降低，全负荷下升高；PM排放在全负荷时降低。（4）未对柴油机作任何调整的情况下，燃用BED多组份燃料会造成动力性下降。当生物柴油掺混比例在15%以内时，经济性有1.3%-2.1%的改善；当生物柴油比例增加至25%时，经济性下降。不对柴油机进行任何调整的前提下，大气压力的变化在整体上对动力性影响不大；在低负荷下，大气压力的升高对经济性甚至有负面影响；在高负荷下，经济性改善。