汽柴油混合燃料在发动机的清洁燃烧与替代燃料方面展现出了显著的优势,并且受到了国内外科研机构的重点关注。汽油的理化特性决定了它具有减轻柴油机喷雾燃烧过程中燃油局部过浓的情况,进而降低碳烟的排放。由于之前研究人员的工作大部分都是试验研究,还位于初级的了解时期,且绝大部分为在发动机上的台架测试试验。所以,通过定容燃烧弹对汽柴油混合燃料进行系统的着火和燃烧特性研究,能为其将来的推广和后续应用提供十分有价值的试验规律及具体数据,具有非常重要的作用。本文使用流动式定容燃烧弹为主体,通过电控高压共轨系统喷射燃油,采用高速相机和ICCD拍摄燃烧火焰图像。根据不同类型的图像,针对性地开发了Matlab图片处理程序,从图像中提取着火点位置、火焰面积和火焰浮起长度,并进一步计算分析滞燃期和空气卷吸率等。以G0(纯柴油)作为汽柴油混合燃料的比较基础,研究了汽、柴油掺混比例、喷油压力、环境温度、环境密度对汽柴油混合燃料着火及燃烧特性的影响。其中汽油掺混比变化范围为0%~60%,环境温度变化范围为750K~850K,环境密度变化范围为15.2kg/m~3~22.8kg/m~3,喷油压力变化范围为60MPa~175MPa。试验研究结果表明,汽油掺混比越高,滞燃期越长,着火位置距离喷嘴越远,准稳态时刻火焰浮起长度和附近预混燃烧区域亮度值也越大,同时空气卷吸率也有所提高。当汽油掺混比超过40%时,火焰面积和空气卷吸率产生显著变化,这是由汽油易挥发,燃油分布空间增大造成的。随着环境温度提高,滞燃期缩短,着火位置靠近喷嘴,准稳态时刻火焰浮起长度大幅度降低,且火焰浮起长度处亮度值减小,在低温环境中掺入汽油的方式提高火焰浮起长度和空气卷吸率。环境密度增大时,滞燃期、着火位置、火焰浮起长度和该处亮度值均有所减小,尽管单位空间内空气含量增多,但空气卷吸率仍明显降低。提高喷射压力可以缩短滞燃期,但此时燃油喷雾贯穿速度增强,着火位置和火焰浮起长度随之增大,同时火焰浮起长度处亮度值和空气卷吸率也有所提高。