环境污染与能源危机的双重压力迫使内燃机研究人员致力于寻找可再生清洁能源。由于含氧燃料分子结构中含有氧元素,在解决燃烧过程中局部浓混合气缺氧问题上起到积极作用,从而具有极大的应用前景来改善发动机的排放和热效率。在现有含氧燃料的研究对象中:丁醇以其优异的物理化学性能,被认为是新一代的可再生燃料。本文基于一台第1缸具有独立的进、排气系统的高压共轨柴油机上,在发动机转速2000r/min,进气温度75℃,进气压力0.13MPa条件下,采用正丁醇/柴油双燃料的燃烧方式(正丁醇进气道喷射、柴油缸内直喷),通过改变正丁醇和柴油的喷射量以及柴油的喷射时刻,从缸内放热率曲线的变化趋势分析了缸内燃烧过程以及各燃烧过程下燃烧特征参数和指示性能的变化趋势。所得出的结论如下:高活性层和低活性层的燃烧是一个相对“独立”的过程。当柴油喷射定时发生在上止点之前时,复合燃烧主要由高活性层的预混压燃而触发,高活性层浓度升高促使柴油自燃释放的能量增加,燃烧能够在燃烧室中波及更广范围,促使复合燃烧具有更高的放热率,低活性层的燃烧即存在由柴油的多点点燃又存在正丁醇自身的预混合压燃,随着正丁醇浓度的升高,复合燃烧体现出更短的燃烧持续期和更高的指示热效率;当柴油喷射定时发生在上止点之后时,正丁醇预混合气在柴油喷射定时之前达到一定的温度和压力条件下发生自燃,这进一步提高了缸内温度和压力,导致柴油在缸内当量比分布更加不均匀的条件下开始燃烧,使得柴油更加的趋向于一边混合一边燃烧的方式,使得燃烧持续期呈现出增加的趋势。正丁醇预混合气发生预混压燃的燃烧始点存在一个触发条件,这个触发条件主要由缸内温度、缸内压力和混合气浓度共同决定。随着柴油的喷射量的增加,ΣQ和δ均升高,正丁醇预混合燃烧的放热率曲线更加趋近于完整的放热“抛物线”;在相同柴油喷射定时的条件下,随着柴油喷射量的增加,ΣQ大幅度上升且在Md=12mg时使δ达到了91.61%。正丁醇的高辛烷值和低十六烷值性质以及较高的汽化潜热使得正丁醇对柴油/正丁醇复合燃烧放热的抑制作用较大。随着正丁醇喷射量的增加和柴油喷射定时的推迟,正丁醇与柴油的相对独立燃烧过程的重合度升高,能够促使燃烧前期的放热速率加快。