柴油在內燃機中的燃燒是不*和不完善的，但是由于甲醇的參與，乳化油的燃燒就更加*和充分。原因有以下幾個：
(1)使油和空氣混合更加均勻，空氣利用率提高，燃燒更充分，甲醇的微爆效應形成二次霧化，使得油粒細微度提高，從而使燃油在空氣中分布得更加均勻，混合質量提高，燃燒更加充分和*，提高了燃燒效率。在其它條件相同情況下，空燃比可以降低。這一切都促使燃燒更*和完善，減少了排氣帶走的熱量，從而降低了油耗，熱效率提高。經燃燒和行車試驗測定，與純柴油相比，乳化柴油平均節油率為5%~14%，，排炯量減少50%以上。
(2)甲醇的參與促使更多的C和CO轉化為CO2。與純柴油相比，乳化柴油的燃燒能夠減少C和CO的形成，燃燒過程中形成的C會與甲醇蒸汽發生燃燒反應，可以將C中包含的能量釋放出來；對于燃燒生成的CO，甲醇可與之反應生成CO2，因此不僅減少了C和CO排放，同時節省了燃油，促進了*燃燒。
(3)降低了燃燒的峰值溫度和局部高溫。一方面，乳化柴油的熱值比原燃油低，加上甲醇的潛熱遠大于油，內燃機含甲醇燃燒后的缸內峰值溫度下降。另一方面，由于甲醇的熱導率大于油蒸汽的熱導率以及甲醇的微爆作用使得混合氣變均勻等原因，氣缸內局部高溫區受到抑制，燃油原有的高溫缺氧、脫氫裂解（成炭）大大減少：因此提高了碳熱值的利用率，也減少了炭顆粒的形成和排出，缸內零件積炭減少，確保了噴油孔的正常工作以及氣門的密封性。由于含甲醇燃燒可以降低燃燒室內部溫度，減少甚至消除熾熱部位，均化混合氣濃度，岡此對于柴油機來說，有利于減少爆震，也可以提高壓縮比，來進一步降低油耗率，提高熱效率；由于甲醇在進入燃燒室前是液體狀態，在出燃燒室是蒸汽狀態，甲醇要吸熱蒸發，還要變為過熱蒸汽，其熱量部分來源于燃燒室周岡零部件的熱量，特別是熾熱部位的熱量，但也會有一部分來源于燃油燃燒放熱、當含甲醇量較大時，給燃燒提供更多的含氧量，為甲醇和柴油的充分燃燒提供了條件。
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