大量的理论分析和实验研究表明，采用进气道喷射甲醇并由缸内直喷柴油引燃的柴油甲醇双燃料（DMDF）燃烧是将甲醇作为替代燃料应用在压燃式发动机上最为可行的方式。DMDF能够同时降低柴油机的NOx和PM排放，结合简单后处理能大幅改善排放品质；与此同时，发动机热效率也显著提高，使用成本降低。目前，DMDF改善排放的机理被广泛研究，其减排潜力不断被挖掘，但关于其高效燃烧机理的研究则很少。台架实验结果显示，DMDF能够得到远低于理论值的替换比，并出现一些特有的实验现象，如大量喷醇后的进气管有水珠凝结、冷却水温度和排气温度降低等，这些现象表明发动机的热力平衡状态发生了改变，总的能量损失减少、热效率提高。因此，从热力平衡的角度研究DMDF燃烧，分析各能量损失项的大小、改变量和影响因素，既是揭示其高效燃烧机理的有效途径，也是柴油/甲醇二元燃料燃烧理论的重要组成部分。　　本课题以一台总管加装甲醇喷射系统的电控单体泵柴油机为主要实验对象，并分别以整个发动机试验系统和气缸作为控制体，基于热力学第一定律、第二定律建立了适用于DMDF燃烧的能量平衡和?平衡计算模型，从热力平衡的角度对DMDF高效燃烧机理进行了分析；研究了不同工况参数，如发动机负荷、冷却水温度、进气温度和甲醇温度等对DMDF燃烧能量平衡和?平衡的影响，最后对决定其热力平衡状体的缸内燃烧特性进行了分析，主要结论如下：　　DMDF燃烧的能量平衡和?平衡随发动机负荷变化明显。DMDF燃烧的替换比在中低负荷时高于理论值，在中高负荷后则降至理论值之下。从能量的角度看，DMDF燃烧的冷却损失始终低于同等条件下的D模式，在中低负荷时DMDF有较高的不完全燃烧损失，在中高负荷后其不完全燃烧损失低于 D模式，并有更低的排气损失。从?平衡的角度看：DMDF燃烧的传热?损失在各负荷下均低于相应的D模式；DMDF的燃烧不可逆损失均高于D模式，但两者的差别在高负荷时变得很小；两种燃烧模式的排气物理?均随负荷增加而增大，其差别在中高负荷时才显现；DMDF燃烧的排气化学?在中高负荷骤降至D模式之下，在小负荷时则远高于D模式。　　进气温度对DMDF能量平衡和?平衡有最显著的影响。从能量的角度看，进气温度提高后，DMDF燃烧的冷却损失持续增加，排气损失基本不变；进气温度从35℃提高到65℃时，DMDF模式的热效率有明显提高，原因是不完全燃烧损失和中冷损失大幅减少；进气温度从65℃增加到100℃，DMDF模式的替换比下降，但热效率基本不变，原因是不完全燃烧损失不再继续减少，同时中冷器向进气供热，增加了进入系统的总能。从?平衡的角度看，进气温度提高使得传热?损失增加；排气物理?随进气温度的提高而增大，且不同进气温度的排气物理?均随替代率增加而下降；排气化学?则随进气温度的提高而下降，且不同进气温度的排气化学?基本随替代率增加而增大；进气从65℃提高到100℃?效率提高的幅度比进气从35℃提高到65℃时小，原因是燃烧不可逆损失在高进气温度下不再随温度的提高而降低。　　可控甲醇快速燃烧CMQC是DMDF燃烧的核心特征。甲醇加入后有推迟着火和加快燃烧两个主要影响，加快燃烧的作用伴随在发动全工况范围内，且在大负荷时作用最为显著；推迟着火的作用在小负荷时作用较强，在大负荷时消失。从而在大负荷时，缸内高速燃烧使得燃烧等容度大幅改善，发动机热力平衡状态发生改变，系统损失项减少、热效率提高。在固定的工况参数和边界条件下，甲醇推迟着火和加快燃烧的作用均随其浓度的提高而增强；甲醇推迟着火的作用随进气温度的提高而减弱，加快燃烧的作用随混合气温度的提高而加强，从而使得DMDF燃烧等容度在低甲醇浓度时随进气温度的提高而变差，甲醇浓度提高后则随进气温度的提高而好转。通过分析负荷、浓度和温度等对 DMDF燃烧的影响和作用规律，可将其作为控制参数实现CMQC高效燃烧。