本文根据二甲醚的物性特点,对4100发动机设计改造了适合二甲醚/柴油的燃料供给和喷射系统。通过计算二甲醚柴油混合燃料粘度,确定了混合燃料的掺烧比例,本文选择D40混合燃料(二甲醚和柴油的质量分数为4:6)作为研究对象,在油泵试验台上精确测量喷油泵的供油量。同时采用AVL公司的HYDSIM软件建立了柴油机泵-管-嘴燃油系统的物理模型,并对柴油机燃油喷射系统进行了数值模拟计算。获得凸轮升程、高压油管压力、针阀升程等参数曲线。在发动机台架试验中,研究了供油提前角、启喷压力、柱塞直径和行程对发动机性能的影响,为混合燃料的燃油系统优化提供理论依据。经过对燃油喷射系统的参数优化匹配后,进行了D40发动机的台架试验。试验结果表明:D40发动机动力性在中高速时比原机稍有下降,最大功率下降4.7%,但低速时扭矩显著提高,增加19.7%;D40的当量燃油消耗率在低速时高于柴油,中高速时低于柴油;通过比较D40发动机和柴油机的燃烧性能和排放特性,可知,与柴油机相比,D40的最高缸内压力、最大压力升高率、最高燃烧温度均比柴油机低;NOx的排放明显下降,平均降幅21.3%;PM排放大幅度的降低,最大降幅达50%;CO和HC排放变化不大。与柴油机相比较,D40最高油管压力下降,油管压力波动幅值较大,具有较高的泵端残余压力。高压油管压力的仿真结果与柴油机台架试验结果基本相符。针阀升程曲线的仿真结果表明,混合燃料没有发生二次喷射现象。