环境污染、能源紧缺是我国面临的主要问题。柴油机排放污染物是造成环境污染的一个主要因素。开展柴油机替代燃料的研究，有利于我国能源多样化，有利于降低柴油机的排放污染物。醇酯类燃料是一种柴油机的含氧替代燃料，生物柴油的着火性能较好，甲醇十六烷值低，着火性能差。随着甲醇掺混比的增加，对柴油机的燃烧循环变动会产生一定的影响。开展甲醇/生物柴油混合燃料的理化特性、燃烧过程的研究，确定循环变动较小的甲醇掺混比，对甲醇/生物柴油在柴油机上的使用具有指导意义。　　开展了甲醇/生物柴油混合燃料的燃料特性研究。测量并拟合了不同甲醇掺混比时，混合燃料密度、粘度的变化规律，探讨了混合燃料的十六烷值、低热值、气液转化临界参数的变化情况。随着甲醇掺混比的增加，燃料的密度、粘度、热值及十六烷值均有所降低，临界温度和临界体积均下降，临界压力升高。　　建立了 186FA 柴油机的缸内燃烧过程模型，对不同甲醇掺混比时，混合燃料的喷雾特性进行了分析。结果表明，随甲醇掺混比的增加，雾化后燃料的索特平均直径减小，喷雾贯穿距减小，雾化效果较好。对影响燃烧循环变动的缸内混合气浓度、湍动能、温度等因素进行了分析，探讨了甲醇掺混比、喷油提前角、转速等对燃烧循环变动的影响。结果表明，随着甲醇掺混比的增加，缸内平均温度降低，混合气中甲醇的浓度增大，缸内混合气流动强度增加，湍流强度的分布均匀性有所降低，循环变动增加。掺混比小于 20%时，缸内燃烧过程的变化较小，循环变动的影响不大。甲醇掺混比为20%、转速3600 r/min、负荷100%时，喷油提前角增加，高温区域增加，混合气的湍动能分布更均匀，在喷油提前角为-17℃A时，着火与燃烧较稳定，循环变动减小。　　通过对柴油机气缸压力及平均指示压力循环变动的分析，应用偏移程度的概念，确定了燃用甲醇/生物柴油时，燃烧循环变动气缸压力采集的最小样本容量。采用气缸压力相关和燃烧相关的循环波动系数，对燃烧循环变动进行了评价。　　搭建了柴油机试验台架，测量了186FA柴油机，2700 r/min、不同负荷时，燃用不同甲醇掺混比时，柴油机的气缸压力，分析了燃烧过程及循环变动系数的变化情况，结果表明：　　（1）当甲醇掺混比为20%、转速2700 r/min，负荷增加时， p SD（?max）略有上升，在1.4%~1.6%间波动，其他压力参数的循环变动系数均降低。　　（2）当甲醇掺混比为20%、负荷为100%、中高转速时，COV（dp/d?）max有所降低，在4.5%~5%范围内变化，COVpmi、COVpmax有所增加，SD（?p max）的波动系数较小，燃烧循环变动较小。　　（3）当转速为2700r/min，负荷100%时，掺混比小于20%时，COV（dp/d ?）max 、COVpmi、COVpmax 及SD（? p max）的波动范围较小，均在1%内；当掺混比为30%时，与20%甲醇掺混比相比，缸内最大爆发压力降低了5.2%，压力升高率增加了6.3%，滞燃期增加，燃烧持续期缩短。COV（dp/d?）max 、COVpmi 、COVpmax 、SD（?p max ）分别增加了7.2%、24.2%、27%、30%，燃烧持续期的循环波动系数增加了20%，放热率型心对应曲轴转角的方差增加了一倍，循环波动较大。　　从燃烧循环变动的角度，根据波动系数，可以看出，甲醇掺混比小于 20%，循环波动系数均较低，掺混比增加到 30%时，各个燃烧循环变动的评价参数均增加，上升幅度较大，柴油机的工作不稳定。