本文根据非标柴油/二甲醚混合燃料特殊的理化性质,对4100QBZL增压柴油机的低压燃料供给和喷射系统进行设计与改造。保证了非标柴油/二甲醚混合燃料发动机的正常工作。通过对混合燃料的互溶性、粘度、低热值实验研究,确定了D30、D50混合燃料作为研究对象。利用FIRE软件对柴油机的燃烧室进行了建模和网格划分,对进气门关闭到排气门开启期间的燃烧过程进行模拟。通过对比分析模拟数据与实验数据,验证了模型的正确性。研究分析了燃烧持续期内三种发动机的燃料浓度场、燃烧室内气体的温度场、NOx生成的浓度场以及碳烟生成浓度场的变化和分布情况。分析结果表明：在喷油持续期的后期混合燃料的雾化状况良好,可满足发动机的工作要求；NOx和碳烟排放降低,可实现清洁燃烧,为非标柴油/二甲醚混合燃料在发动机上的应用提供理论依据。在发动机试验台架上分别进行燃用0#柴油、非标柴油/二甲醚混合燃料的台架试验,对比研究了三种燃料在增压中冷柴油机上的动力性能、经济性能、排放性能、以及缸内燃烧特性。综合考虑发动机的各项性能指标最终选用D50混合燃料作为最佳非标柴油/二甲醚掺混比例。在此基础上,对D50发动机的供油提前角进行了优化,对比分析了D50发动机在12℃A、14℃A、16℃A三种供油提前角下发动机的动力性能、经济性能、排放性能以及缸内燃烧特性。综合考虑发动机的各项性能指标最终选用14℃A作为D50混合燃料发动机的最佳供油提前角。在上述研究的基础上本文在D50发动机上加装了带有冷却装置的EGR系统。研究了D50发动机在多个EGR率下的动力性能、经济性能、排放性能以及缸内燃烧特性。并通过研究对比,得到了试验工况下的最佳EGR率。