现存石化燃料的不可再生性和社会对能源的大量需求使得人们对替代能源进行了探索。生物柴油因具有可再生、无毒、可生物降解等优点而越来越多地受到人们的关注,是未来理想的柴油替代燃料之一。柴油机内燃烧过程组织的好坏直接决定了柴油机的动力性、经济性和排放特性。而燃油喷射、雾化及其与空气的混合又影响燃烧过程,因此很有必要研究喷雾特性的影响因素和变化规律。本文基于CFD原理在一个定容室内模拟了生物柴油的喷雾特性。探讨了环境背压、喷孔直径、启喷压力对生物柴油喷雾特性的影响,并将相关结果与柴油作了比较。结果表明:生物柴油喷雾特性随环境背压、喷孔直径和启喷压力改变的总体变化趋势与柴油是相近的。但生物柴油的雾化效果没有柴油好,其索特平均直径较柴油大。经分析知,这是由于生物柴油粘度和表面张力较柴油大造成的。提高喷射压力、减小喷孔直径可以改善生物柴油的雾化效果。设计并建立了燃用生物柴油/柴油混合燃料的柴油机试验台架。在不改变发动机结构参数的前提下,在一台2135G柴油机上进行了燃用纯柴油和B50、B80两种不同掺混比例的混合燃料的负荷特性试验研究。测量了发动机油耗、排放随负荷变化的规律。试验结论表明,掺烧生物柴油后,发动机经济性有所降低,混合燃料的燃油消耗率与掺混的生物柴油比例成正比。与柴油排放相比,混合燃料的碳烟、HC、CO排放浓度均下降,但NO_X排放浓度上升。总的来说,目前较为可行的方法是将一定比例的生物柴油与柴油混合燃烧,即可得到较好的动力输出,还可降低排放。