转子发动机是一种旋转活塞式内燃机,具有结构简单,功重比大和高速性能好的优点,在无人机,汽车和摩托车等领域有着广泛的应用,特别在汽车增程器和便携式电源产业急剧发展的今天得到更高程度的重视。然而,转子发动机由于结构特点的限制有着油耗高的缺点。使用替代燃料是解决高油耗的常用方法之一,正丁醇作为替代燃料的一种,可由植物发酵获得,理化特性与汽油最相近。因此,探索正丁醇应用于汽油转子发动机的可行性及相关的燃烧和动力特性具有重要的意义。本文在分析国内外转子发动机研究动态的基础上,以一台型号为Z160F的单转子发动机为研究对象,搭建了由电控系统、空燃比系统、燃烧分析仪系统和测功机系统组成的试验台架,该台架能实现喷油和点火的精确控制、空燃比的实时显示以及燃烧室压力转角数据的实时获取。在自行搭建的试验台架上进行了正丁醇和汽油混合燃料在缸内的燃烧过程研究。在考虑动力性和经济性情况下分析得到最优掺混比例,在最优掺混比例下改变点火提前角和过量空气系数,分析得到最优的运行参数。本试验研究获得的主要结果如下:（1）基于热力学第一定律,建立转子发动机燃烧放热率的计算模型,编写了利用示功图计算转子发动机燃烧放热率的程序。（2）在点火提前角和过量空气系数不变的条件下,进行了五种掺混比例下的燃烧特性试验,获得了正丁醇掺混比例对转子发动机性能的影响规律。结果表明:掺混正丁醇提高了混合燃料的燃烧速度,缩短了滞燃期,压力峰值和放热率峰值提前。掺混比例为20%时,燃烧持续期和燃烧中点对应的偏心轴转角最小,此时燃烧放热更集中,循环指示功最大。但是,正丁醇汽化潜热较高使得燃烧恶化,掺混后导致瞬时放热率、燃烧室最高平均温度和指示热效率下降,指示燃油消耗率增加。掺混30%正丁醇时,进入燃烧室能量流量最大,缸内压力峰值也最大。在考虑动力性和经济性的情况下,20%正丁醇掺混为最优掺混比例。（3）在最优掺混比例下,进行了五种点火提前角下的燃烧特性试验,获得了不同点火提前角对正丁醇-汽油转子发动机性能的影响规律。结果表明:点火提前角的增加会使峰值压力先增加后减小,点火提前角为40°CA时峰值压力最大。当点火提前角为35°CA时,可燃混合气更能有效利用涡团的加速作用,更多的燃料更快参与燃烧,可燃混合气放热量最大。增加点火提前角会使最大放热量、瞬时放热率峰值、循环指示功和指示热效率先增加后减小。点火提前角为40°CA时循环指示功和指示热效率最高,因此40°CA为最优点火提前角。（4）在最优掺混比例和点火提前角下,进行了五种过量空气系数的燃烧特性试验,获得了不同过量空气系数对正丁醇-汽油转子发动机性能的影响规律。结果表明:峰值压力随着过量空气系数的增加先增加后减小,当过量空气系数为0.95时峰值压力最大。混合气越浓使得火焰传播速度较快,随着过量空气系数增加,压力峰值和放热率峰值对应偏心轴转角逐渐远离上止点。稀混合气的火焰传播速度较慢导致滞燃期随着过量空气系数的增加而增加。随着过量空气系数的增加,缸内循环指示功先增加后减小,指示燃油消耗率先减小后增加,而指示热效率先增加后减小。