在2011年后,国内研究柴油机高原环境下燃烧过程的文献才开始增加,大多是在原机上进行试验以及数值模拟,在可视化领域的实验数据相对较少,此类基础实验数据缺乏。除此之外,本文针对某一型号柴油机在高原环境下燃用四种柴油出现燃烧恶化、活塞烧蚀等问题开展研究,主要研究内容如下:在定容燃烧弹内进行燃烧特性试验,获得不同燃油在相同条件下滞燃期、火焰发展和火焰浮起长度等参数,研究不同燃油品质在不同海拔及不同环境与喷射条件条件下的着火和燃烧特性。以上研究用于分析不同燃油品质对着火及燃烧过程的影响,也为CFD缸内过程的燃烧模型提供标定依据。本实验分别以四种不同柴油为燃料,采用火焰自然发光直接高速摄影法,对火焰发光强度及发展形态进行定性测量,并获得不同海拔条件及不同燃油品质时的滞燃期与火焰起升距离等参数。实验结果表明:温度792K,环境压力3.3MPa、喷射压力40MPa以及喷射脉2ms的定工况条件下,A柴油的滞燃期最短,D柴油的滞燃期最长,且D柴油在燃烧后期的火焰发光强度大于C柴油,说明其燃烧后期燃烧放热比例更大;环境压力降低,也即海拔高度增加,每种燃油的滞燃期增长,火焰浮起长度逐渐增大,火焰亮度减弱,火焰发光强度的峰值减小;高海拔条件下,燃烧前期火焰亮度较暗,燃烧后期火焰面积明显较前期更大,燃烧后期放热量所占比重较大;随着环境温度的升高,火焰亮度增加,滞燃期缩短,火焰浮起长度变小,着火时刻的初始位置变小,火焰发光强度峰值增加;几种柴油的滞燃期随温度的变化规律非常类似,在温度从768K升高到792K时有一个较大幅度的缩短过程,温度继续升高,缩短幅度越来越平缓。随着喷油压力的升高,A,B,C三种柴油的滞燃期并没有明显的规律变化;A柴油和B柴油的滞燃期呈先减小后增大的趋势,在喷油压力为60MPa时滞燃期最短,分别为2.36ms和2.60ms;C柴油在喷油压力为70MPa时滞燃期最短为3.86ms;A柴油火焰浮起长度随喷油压力的增加而增加;除此之外,通过对比不同燃油、环境条件及喷射条件对燃烧特性的影响,发现了以下特征:B柴油在低温条件下更容易着火,滞燃期较短;温度在792K及以上时,呈现一定的规律性,即滞燃期由长到短依次为:B,C,A;D柴油在较低压力(2.1MPa、2.7MPa)及较低温度(750K)条件下,着火性能较其他三种柴油差,出现多次未燃现象。