生物柴油是将动植物、藻类油脂与甲醇(或乙醇)进行酯化反应得到的脂肪酸甲酯(或乙酯),其具有着火性好、润滑性好、含氧量高、排放污染少等特点,可以以直接或掺混的方式在柴油机上使用,是绿色可持续的柴油代用燃料。本文以菜籽油生物柴油为原料,添加不同比例的乙醚,在解决生物柴油低温流动性与粘度等问题的基础上,研究其在柴油机上使用的燃烧与排放特性。试验在ZH1105W型单缸柴油机台架上进行,利用燃烧动态测试系统测录发动机的缸内压力并计算其放热率;采用TP-244流量传感器和DF-313数字流量计测量燃油流量,计算有效燃油消耗率,并得到有效热效率;利用排放测试系统测试CO、HC、NO_X及碳烟排放。本文详细阐述了生物柴油乙醚混合燃料理化特性。测试生物柴油及其与乙醚不同比例混合燃料的热值、密度、粘度、闪点等物理化学性质,为燃烧与排放特性研究打下基础。测录柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料时发动机缸内压力,研究添加乙醚对生物柴油燃烧过程的改善,深入分析了柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料的燃烧与放热规律。系统研究了柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料时发动机的动力性、经济性与排放特性,并与纯生物柴油进行对比研究。结果表明,与生物柴油相比,柴油机燃用生物柴油乙醚混合燃料时,燃烧略有延迟,峰值燃烧压力与峰值瞬时燃烧放热率增加,放热更加集中;动力性下降不足1%,基本不变;有效热效率提高、有效燃油消耗率降低;HC、CO、碳烟排放降低,但NO_X排放略有增加。