随着经济发展对能源需求的不断增长、石油资源日渐枯竭、环境问题的日益严重,为柴油机寻找新的替代清洁燃料已成为一项重要的研究课题。生物燃料由于其绿色环保性、可再生性等特点,成为最受欢迎的石化燃料替代品。本文主要研究生物柴油(葵花籽油)在直喷式增压中冷柴油机上的燃烧特性及其对柴油机性能和排放的影响。论文阐述了生物柴油的理化特性及其制备方法,提出葵花籽油直接作为柴油机燃料的可行性。基于双韦伯曲线叠加原理,建立了葵花籽油的燃烧放热率模型,并进行了燃烧过程的模拟计算。通过葵花籽油和柴油两种燃料在YZ4102ZLQ增压柴油机上的试验研究,比较了额定功率转速(2900r/min)和最大转矩转速(1800r/min)下的10%、25%、50%、75%和100%负荷率时两种燃料在柴油机上的燃烧性能,并通过十三工况法得到了两种燃料的排放特性,分析了葵花籽油的燃烧过程及排放机理。试验研究表明:1.与柴油相比,葵花籽油的燃烧始点滞后,滞燃期延长;2.在预混合燃烧阶段,瞬时放热率峰值低于柴油,而在扩散燃烧阶段,瞬时放热率峰值要高于柴油;3.葵花籽油的燃烧持续期缩短,燃烧终点提前;4.有效燃油消耗率上升,排气温度与柴油基本相同;5.在怠速和低速小负荷时, CO、HC和烟度排放要比柴油高,NOx排放低于柴油,在高速高负荷下NOx排放略高于柴油,CO、HC和烟度排放均优于柴油。本研究为在车用柴油机上直接燃用葵花籽油的应用奠定了理论基础。