二代生物燃料正丁醇多是以汽油的生物替代燃料和柴油的掺混生物燃料应用于发动机。相比于甲醇和乙醇,正丁醇具有不溶于水、与汽柴油任意比例互溶,热值高,十六烷值高和挥发性低的优势,这些优势使其在实现柴油机高效清洁燃烧方面具有很大潜能；并且由于正丁醇增加了燃料氧和原料可再生,对于降低柴油机排放和缓解全球能源危机具有重大的意义。同时由于喷雾特性对柴油机的燃烧和排放性能有着很直接的影响,因此,研究正丁醇-柴油混合燃料的喷雾特性有着重要的意义。首先,本试验搭建了包括定容燃烧弹弹体、共轨喷油器试验台、光路系统、电控系统、高压氮气系统和高速摄影系统等子系统的试验台。编写了图片处理程序用以读取喷雾图片并进行分析,通过分割图像,提取轮廓边缘等操作后,可以分析得出混合燃料的喷雾锥角和喷雾贯穿距离等喷雾特性参数。然后,本文针对正丁醇-柴油、正丁醇-柴油-汽油、柴油-汽油和柴油这4种燃料,在常温高压定容燃烧弹内(20℃,2MPa),研究了它们在不同喷油压力(100MPa、130MPa、160MPa)条件下的喷雾过程。通过图像后处理分析发现：随着时间的推移,喷雾锥角和贯穿距离在喷雾初期急速增长,然后增长趋势减弱,最后大小逐渐趋于稳定；喷油压力对喷雾锥角的影响在4。5。左右；喷油压力越大,喷雾锥角和贯穿距离也就越大；在同一喷油压力下,四种混合燃料的喷雾锥角由大到小依次为：柴油-汽油>正丁醇-柴油-汽油>正丁醇-柴油>柴油,而喷雾贯穿距离由大到小则依次是柴油>正丁醇-柴油>正丁醇-柴油-汽油>柴油-汽油；添加了正丁醇的正丁醇-柴油和正丁醇-柴油-汽油这两种混合燃料的喷雾贯穿距离受喷油压力的影响相对于柴油和柴油-汽油的要小。