蒲一帆，庄远

合肥工业大学 汽车与交通工程学院，安徽 合肥 230009

0 引言

随着化石燃料的不断消耗和内燃机排放标准的日益严格，使用替代燃料已成为解决能源危机和环境问题的新方案。甲醇为含氧化合物，燃烧更充分，不含C—C键，预混燃烧模式下碳烟排放很小，排放的有害物质明显降低，很适合作为柴油的替代燃料[1]。甲醇可以从生物质、煤和天然气的转化中得到[2]，我国煤炭资源丰富，甲醇生产工艺成熟，是一种很有应用前景的替代燃料。

甲醇含氧，具有密度小、黏度低、辛烷值高、抗爆性好、汽化潜热大等理化性质，有利于燃料充分燃烧和减少排放[3]。甲醇存在与柴油不相溶、着火温度高、蒸发困难等问题，姚春德等[4]提出了一种柴油-甲醇组合燃烧模式，在进气道喷射甲醇，用柴油引燃甲醇与空气混合气的方法将甲醇应用在压燃发动机中，减少柴油机的碳烟和NOx排放。文献[5-7]表明，在柴油-甲醇组合燃烧模式下，甲醇替代了部分柴油，甲醇燃烧速率快，着火后燃烧剧烈，缸内压力急剧增加，压力峰值明显高于纯柴油燃烧模式，随着甲醇掺混增多，缸内温度降低，滞燃期延长，燃料混合更均匀，富燃区域减少，降低了碳烟的生成并加快燃烧获得更高的效率。文献[8]表明，甲醇高汽化潜热特性使混合气温度下降，导致柴油的着火延迟。文献[9]表明，甲醇的存在抑制了烃类燃料的低温放热反应，延缓了高温放热反应，导致着火延迟。大量的研究和试验结果表明，柴油掺混甲醇可改善柴油机的动力性和排放性能，但柴油掺混甲醇后影响柴油机的缸内温度、压力、着火时间和化学反应，需要对柴油-甲醇混合燃料的着火及燃烧特性有更深刻的认识。……