为了应对能源危机、缓解环境污染问题以及响应“十四五”规划的发展大趋势,寻找可再生的绿色替代燃料势在必行。植物油作为一种绿色可再生能源,具有能满足人类能源需要的巨大潜力,但由于植物油的粘度较大,无法直接在发动机上使用,本文采用了微乳化法来解决该问题。本文配制了由柴油、桐油、乙醇制成的微乳化燃料D90E10、D80E20、D70T10E20、D60T20E20,并测定了各燃料的理化性质。在此基础上,基于定容燃烧弹实验平台对各燃料的喷雾特性、燃烧特性进行了研究。其中,喷雾特性的研究中使用了米氏散射法和高速纹影法,燃烧特性的研究使用了火焰自发光法和双色法。此外,基于挂滴式单液滴蒸发实验装置对柴油和两种植物油基微乳化燃料的蒸发特性进行了研究,并对两种植物油基微乳化燃料蒸发过程中的微爆现象进行了观察研究。最后,基于对以上研究结果的分析,阐明了植物油基微乳化燃料的消烟机理。研究结果表明:（1）通过微乳化法得到的两种植物油基微乳化燃料的理化性质基本与柴油接近,这也说明微乳化法很好地解决了植物油粘度大的问题。（2）随着燃料中乙醇含量的增加,各燃料的喷雾特性得到改善,两种植物油基微乳化燃料的喷雾特性基本与柴油接近。提高喷射压力能使各燃料的喷雾贯穿距变大,喷雾锥角略有减小,喷雾面积增加。增大环境背压,会导致各燃料的喷雾贯穿距明显减小,喷雾锥角增加不明显,喷雾面积减小。提高环境温度对喷雾的液相贯穿距影响较大,对整体喷雾（气相加液相）的雾束形态影响不是很大,随着温度的升高,雾束的气相面积占比明显增大。（3）与纯柴油相比,植物油基微乳化燃料的滞燃期较长,燃烧过程中火焰面积的变化较快。乙醇柴油（D90E10、D80E20）和两种植物油基微乳化燃料（D70T10E20、D60T20E20）的火焰综合亮度（Integrated flame lightness,INFL）明显低于柴油。植物油基微乳化燃料的火焰平均温度变化明显比纯柴油快,保持高温火焰的时间短,碳烟生成量较少,且碳烟氧化速度快。（4）蒸发特性方面,在两种植物油基微乳化燃料的蒸发过程中会出现多次的连续微爆现象,正是由于微爆现象的存在,这两种燃料的归一化液滴直径平方随归一化时间的变化基本无明显规律。而对于纯柴油,其蒸发过程中,归一化液滴直径的平方变化规律则基本符合d~2定律。（5）植物油基微乳化燃料的消烟机理如下:首先,微乳化燃料中的乙醇和桐油可以使燃料的滞燃期变长,燃料与空气混合的更加充分,进而改善了燃烧过程,部分碳烟生成受到抑制。其次,乙醇和桐油均为含氧燃料,燃烧过程中可以改善局部当量比,从而改善燃烧,降低碳烟生成,此外,还可以提高碳烟的氧化速度,进而降低碳烟的排放。最后,在植物油基微乳化燃料的蒸发过程中有多次连续的微爆现象发生,这种现象的存在可以使燃料的雾化效果更好,燃料与空气混合的更加充分,燃料的燃烧过程得到改善,碳烟的生成量会减小。