随着人类社会的进步和经济的快速发展,人类在创造大量物质财富和精神文明的同时,也带来了日益紧张的能源危机和环境的日益恶化等问题,严重的影响了人类的可持续发展,而汽车行业是能源消耗的大户和环境污染的主要来源。为了应对能源危机和环境污染的挑战,人类在积极的研究发动机新技术,并取得了大量的成果:如高压共轨燃油喷射技术、排放控制技术等。同时也在寻求代用燃料。经研究表明,DME具有十六烷值高,燃烧性能好,能够显著降低发动机的排放特别是碳烟和NOX排放,是柴油机理想的代用燃料。由于共轨系统对DME分子的高弹性不是很敏感,同时在常规柱塞偶件中,利用柱塞泵计量DME的喷射量也很困难;共轨喷射系统的喷射压力和喷射速率灵活可变,可以根据发动机的转速和负荷,灵活的控制DME的喷射量以达到最佳运行效果等,所以最适合DME的燃料供给系统是共轨燃油喷射系统。二者的结合,使DME发动机具有DME良好的燃烧特性以及共轨准确的、灵活的控制等优点。本文在综述了国内外研究二甲醚的研究现状和分析了共轨燃油喷射系统原理的基础上,开展了如下工作:⑴在流体热物理性质的基础上,对DME液体和蒸汽的热物理性质进行了计算,利用MATLAB求解了GT状态方程的各项系数;针对ZS1100柴油机的技术参数建立了柴油机燃用DME的发动机模型;⑵利用GT-FUEL建立了共轨燃油喷射系统模型,并在GT-FLOW中将共轨燃油喷射系统模型和发动机模型进行耦合。仿真并分析了喷油器的主要结构参数对喷油规律的影响,分析了不同的喷油规律对燃烧放热规律以及柴油机性能的影响;⑶利用仿真模型,分析了共轨压力、喷油定时对喷油规律、放热规律以及DME柴油机性能的影响;⑷制定了一套适合DME共轨燃油喷射系统的控制策略,利用SIMULINK建立了控制单元,并对控制策略进行了仿真研究。