1. 研究目的与意义
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事，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，而汽车行业的能源消耗则是环境污染的一个主要来源。其中柴油作为传统燃料，由于柴油机NOX和颗粒排放量高，限制了适用范围，长期以来世界各国的研究者一直在寻找代用燃料。二甲醚（DME）是一种新型的、清洁的柴油机代用燃料，可以达到美国加州超低排放车辆标准（ULEV）。二甲醚的十六烷值高、蒸发潜热大、分子结构中没有C-C键、雾化质量好等特点决定了它是目前柴油最优良的替代燃料，但是它的粘度值低、弹性模量小、分子小、饱和蒸汽压力大、液态密度小等性质对传统柴油机燃料供给系统提出了新的挑战，影响了其良好发展势头。且二甲醚发动机近几年才开始重点研究，对于二甲醚燃料供给系统的性能评价和二甲醚喷射量的检测方面目前还没有较好的试验平台，所以迫切需要开发适合二甲醚燃料供给系统的试验平台，进行喷射系统定量测试，这对于推动二甲醚发动机应用技术具有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
国外：在环境污染日趋严重的形势下，为了控制汽车的有害排放，美国及欧洲等一些国家研究发现，二甲醚作为柴油机的代用燃料，可以使发动机具有良好的动力、经济性能以及超低的排放特性，同时可以显著降低NOX，使排气烟度几乎能达到零。Denmark大学的Sorenson等人在一台非增压直喷小型单缸机上做了燃用DME的试验，具体措施是增加了一个稳压用的氦气瓶，防止DME气化而产生气阻现象；喷油器回路中也保持了一定的压力，使DME保持液态，并将它导入喷油泵的入口；适当降低DME的喷射压力。实验很成功，在对小型单缸直喷机经过改造后，DME代替燃油成为柴油机燃料是可行的。由泵-管-嘴系统的组成可以充分利用传统柴油机供油系统，同时改造费用也十分低廉。但是在做过燃用DME和燃油的对比试验中有结果表明，由于二甲醚弹性模量较低，且受温度和压力的影响很大，所以在相同条件下，DME的实际喷油始点较迟，其喷油初期的油管压力波峰值和压力升高率均较低，喷油持续期较长，残余压力较高，有明显的二次喷射现象发生。且传统油泵存在燃料泄露、柱塞偶件磨损以及易出现气阻等问题。这样就严重影响了发动机的耐久性，同时在高温大负荷下也很难精确控制喷油量和喷油定时。因此传统的燃料系统应用在二甲醚发动机上虽有一定的优点但任然需要进行相应的改进，改造过程也相对较为复杂，更为迫切的需要适合二甲醚燃料供给系统的试验台来进行关于发动机的相关改进。
国内：我国内不少高校也有关于二甲醚共轨燃料供给系统的研究。天津大学的张晓、汪洋等人进行了电控共轨喷油器的设计，设计的喷油器用T型块代替了液力柱塞，除去了回油口，用电磁铁直接驱动针阀喷射，解决了柱塞偶件间的磨损泄露问题，并且对喷油器的喷油规律进行了仿真研究。上海交通大学的周小鑫等人建立了二甲醚发动机共轨喷油系统模型，通过对共轨管结构、喷油始点以及共轨压力的仿真计算，提出了喷油系统的优化方案。武汉科技大学的张光德、孙敬等人也根据这些特点提出了二甲醚低压共轨燃料系统的喷射特性开发了相应的电控喷射系统。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1、收集有关柴油机二甲醚燃料供给系统与其试验台的资料，阐述此领域目前的研究现状、存在的问题以及行业发展前景。
2、对柴油机燃料供给系统进行原理分析，主要对是否适合二甲醚燃料供给方面进行相关的研究和优化分析。
4. 研究创新点
以LabVIEW软件为基础设计出适合二甲醚燃料供给系统的性能评价和二甲醚喷射量的检测方面的试验台，推动二甲醚燃料发动机的应用，使发动机具有良好的燃烧特性和低排放标准。
