油脂类能源物质的高效转化利用是实现“碳减排”以及“碳中和”的一条重要路径。通过裂解法制备的生物燃油,具有工艺简单、副产物少、获得的液体生物燃油热值高、原料适应性广、不会产生甘油等优点而备受人们关注。而油脂直接热裂解产生的油脂酸值过高,会加剧发动机磨损以及形成严重的结焦。为了使裂解油在发动机上能高效应用,须对其进行脱羧处理。本文以椰子油为原料,通过液相裂解和气相催化裂解方法制备高品位的生物燃料,探究了温度、进气速率、反应时间和催化剂含量等工艺参数对裂解产率、酸值等的影响,并基于详细的组分分析,推理出裂解过程中主要的反应机理;将体积分数为10%、20%和30%的催化裂解油与柴油混合制得二元燃料C10、C20和C30,将体积分数均为5%、10%和15%的催化裂解油、生物柴油与柴油混合制得三元燃料C5B5、C10B10和C15B15,并测定柴油与各混合燃料理化性质;基于TGA/DSC1型同步热分析仪分析,探究混合燃料挥发氧化特性;基于发动机台架试验,研究了混合燃料燃油经济性与燃烧特性。主要研究如下:（1）液相裂解与气相催化裂解反应工艺参数影响的研究。搭建反应装置,探究温度、进气速率、反应时间、催化剂用量等对液相裂解和气相催化裂解液体产率与酸值的影响。在温度450℃、进气速率30ml/min、反应时间45min的工艺参数条件下,椰子油液相裂解的液体产率达到最大为76.5%,但裂解液酸值高于100mg KOH/g。气相催化裂解以钠基膨润土为载体,以CaO作为催化剂,液体产率最高达69.5%,酸值最低为2.8mg KOH/g。经GC-MS检测,裂解油中主要包含烃类、酮类和酸类等组分,与液相裂解油相比,气相催化裂解油中烃类物质增加23.3%,酸、酮类物质分别降低18.8%和4.6%;推理出气相催化裂解主要发生了三类反应,即酯键断裂、CaO与羧酸结合以及成环反应。（2）裂解油的理化特性及热重条件下的挥发氧化特性研究。通过试验测量或经验公式计算得到催化裂解油、生物柴油以及混合燃料的含氧量、酸值、粘度、密度和低热值等理化特性参数。与柴油相比,混合燃料低热值较低,含氧量等较高。与二元燃料相比,三元燃料低热值与酸值较低,而粘度等较高。基于TGA/DSC1型同步热分析仪分析可见,催化裂解油与柴油TG、DTG曲线最为接近,而混合燃料中生物柴油和催化裂解油占比越小,TG、DTG曲线与柴油更为相似。（3）不同比例催化裂解油-生物柴油-柴油混合燃油的燃油经济性和燃烧特性分析。在转速n=1800r/min的不同负荷工况下,测量发动机燃用Diesel、C5B5、C10、C10B10、C20、C15B15和C30的当量比燃油耗(beq)和有效热效率(ηet),测量缸内压力并计算得到缸内温度和放热规律。混合燃料的beq较柴油略有升高,且二元燃料beq小于三元燃料,ηet表现出相反的变化规律。在50%负荷及100%负荷工况下,放热规律、缸内压力、缸内温度曲线上均可见两个间隔的峰。在预喷燃油燃烧放热阶段,混合燃料的初始放热与缸内压力峰均小于柴油,而缸温曲线与柴油几乎重合;在主喷燃油燃烧放热阶段,前者大于柴油,后者小于柴油。与二元燃料相比,三元燃料瞬时放热率、缸压、缸温峰值略有降低,但三元燃料的燃烧特性与柴油更为接近。