环境问题日益严峻,寻找发动机的高效清洁替代能源变得尤为重要。众多替代燃料中生物柴油和乙醇备受关注,其自身富氧有利于降低排放。柴油-生物柴油-乙醇混合燃料是一种较理想的混合燃料。目前对于该混合燃料燃烧与排放方面的研究较多,而对于其喷射过程的研究还很少。因此研究柴油-生物柴油-乙醇混合燃料喷射过程,并结合其喷射研究其燃烧有着很大的意义。本文基于高压共轨喷油试验系统,首先通过改变喷油脉宽、共轨压力,试验研究了柴油-生物柴油-乙醇混合燃料的喷油率、循环喷油量、喷油过程压力波动等喷射规律,分析喷射参数与燃料物性对喷油规律的影响。在此基础上,利用AMESim进一步模拟燃油喷射过程,分析燃料物性参数、喷油参数和喷油器参数对喷油规律的影响。最后结合喷油试验与仿真的结果,利用KIVA数值模拟试验燃料在不同喷油量下的燃烧过程,分析喷油量与燃料掺混比例对燃烧的影响。改变喷油脉宽与轨压研究燃料喷油过程的结果表明:脉宽主要影响喷油持续期,轨压则改变最大喷油率。随着轨压的增大,不同燃料之间喷油特性差异减小;添加乙醇后混合燃料体积喷油率增大,且喷油结束时刻较其他燃料明显推迟。生物柴油体积喷油率最小,但质量喷油率最大;随着脉宽增大针阀落座引起的压力变化更加明显,不同燃料之间的压力波动差异也变大。改变单一物性参数与喷油器参数的仿真研究表明:燃料密度对喷射过程喷油率与循环喷油量影响较大;粘度对喷油过程喷油率影响较小,对喷油结束时刻有一定影响。体积弹性模量对喷油延迟与喷油持续期影响较大;喷孔直径、孔数与喷孔流量系数对喷油特性的影响较大且基本一致,燃油喷油率与循环喷油量随着孔径的增大而升高;进油节流孔直径对针阀的开启和关闭都有较大的影响。而回油节流孔直径只对针阀的开启有影响。模拟试验燃料在不同喷油量下的燃烧过程表明:随着喷油量的增大,燃烧过程缸内平均温度与最高压力均升高,滞燃期、燃烧相位与燃烧持续期都呈现上升趋势;生物柴油缸内平均温度比柴油低,滞燃期较长,在较小喷油量下,添加乙醇将降低平均温度,延长滞燃期。从燃烧过程缸内排放物分布来看,与柴油相比,生物柴油的缸内NO_x浓度较高,CO和HC浓度较低。添加乙醇后,缸内NO_x浓度增大,CO和HC浓度降低。从总排放量来看,喷油量增加,NO_x排放增加,HC排放减少,CO呈先减小后增大趋势。其中生物柴油的NO_x排放最低,添加乙醇后柴油-生物柴油混合燃料NO_x排放有所降低,CO和HC排放无改善。