随着社会的发展,汽车逐步进入了大多数家庭,且其总量不断攀升,随之而来的是石油的消耗量越来越大、环境的污染越来越严重。因此,节约能源和保护环境成为全社会的重要关注点。对于汽车发动机而言,除了采用改变喷油策略等常规的方法来改善燃烧、减小排放外,使用新型清洁无污染的燃料代替石油可以有效的解决这两大问题。甲醇是一种来源特别广泛的清洁替代燃料,它能促进柴油机的完全燃烧,进一步优化排放。因此,甲醇在内燃机上的应用已成为当前内燃机领域的主要研究热点,具有很好的发展前景。首先,本文选择出合适的多维仿真数学模型。在AVL FIRE软件中建立了 OPOC柴油机工作过程的三维仿真模型,并为其三维仿真模型划分网格,建立合适的边界条件和初始条件。其次,本文选择异辛醇作为助溶剂,将甲醇和柴油两种极性相反、常温下难以互溶的物质融合起来,配制出甲醇体积分数分别为5%、10%、15%三种不同比例的混合燃料M5、M10、M15。运用数值模拟的研究方法,在喷油量一定的情况下,对OPOC柴油机内的不同比例甲醇-柴油混合燃料的工作过程进行研究。主要研究了不同比例甲醇-柴油混合燃料在OPOC柴油机内燃烧时缸内喷射进程、燃烧进程、反应物浓度、压力、温度、放热率、排放物浓度的变化。通过与燃烧柴油(MO)进行对比研究可以得出:随着甲醇-柴油混合燃料中甲醇比例的增加,混合燃料的燃烧始点滞后,滞燃期变长,缸内最大爆发压力和最高温度升高,放热率曲线整体后移且放热率增大,同时能够降低柴油机的NOx和碳烟的排放。最后,本文研究了喷油提前角不同的情况下,在OPOC柴油机内燃用M15甲醇-柴油混合燃料时的喷雾、燃烧以及排放的过程。通过分析可以得出:滞燃期随着喷油提前角的增大而变长。燃烧室聚集了大量的燃油,大量燃油在燃烧开始后急速燃烧,使得缸内压力增大、温度升高、放热率增大;同时NOx质量分数随喷油提前角的增大而升高,而碳烟质量分数反而随之逐步降低。