随着石油资源的不断减少和排放法规的日益严苛，结合我国富煤贫油的能源结构现状，发展以煤基替代燃料为主的新能源具有先天优势和重要的战略意义。煤制甲醇和煤制油作为煤炭转化加工的深层次产品，由于其在柴油机上表现出良好的燃烧和排放特性，成为发动机理想的替代燃料。本文拟通过将甲醇在着火前形成均质混合气，利用少量F-T柴油的压缩着火，产生多个着火点引燃均质混合气，提高甲醇的能量转化效率，研究不同参数对甲醇/F-T柴油双燃料发动机性能与排放的影响。首先对0#柴油、轻F-T柴油和重F-T柴油在柴油机上的使用性能进行了对比分析。采用一套独立的电控喷射系统，控制甲醇从进气管喷射，通过试验数据对比分析，确定了甲醇喷射位置。通过发动机台架试验，研究了甲醇/F-T柴油双燃料供给模式对单缸柴油机性能的影响。结果表明：与燃用0#柴油相比，采用甲醇/F-T柴油双燃料供给模式时柴油机的功率和转矩基本相近，而燃油使用成本大大降低；甲醇/F-T柴油双燃料供给模式下HC整体排放较差，大约为0#柴油的4.5倍；CO排放则随转速升高呈下降趋势；NOX排放随着转速的升高而不断升高，与0#柴油相比，平均减少48.41%；碳烟排放随着转速的升高而先明显减小后缓慢增大，与0#柴油相比，平均减少90.55%。进一步研究了供油提前角、压缩比、喷醇量等参数对发动机动力性、经济型和常规排放的影响。结果表明：三种压缩比的最大转矩和功率在低转速时基本相同；压缩比为16.9时在中转速的动力性表现较好；压缩比为15.93时在高转速的动力表现较好。压缩比为16.9时的HC和CO排放最好；压缩比为15.4时NOX整体排放较少；随压缩比的增大，碳烟整体排放水平增大。供油提前角为22°CABTDC时柴油机整体动力性能表现较好；供油提前角为18°CA BTDC的HC整体排放较低；20°CA BTDC时CO和碳烟整体排放较好，18°CA BTDC时较差；供油提前角为22°CABTDC时NOX整体排放恶化。随着甲醇能量占比的增大，HC排放呈增大趋势；中低负荷时CO排放呈增大趋势，大负荷时排放量基本相同；NOX排放呈减小趋势；在中低负荷时碳烟排放基本相同，大负荷时有减少趋势，甲醇喷射量的微小变化对碳烟排放无显著影响。通过发动机台架试验和FTIR测量并研究了不同转速、供油提前角、缸内平均有效压力、压缩比以及甲醇能量占比对发动机甲醛和二氧化碳排放浓度的影响。最终确定当压缩比为16.9、供油提前角22°CA BTDC，甲醇最大能量占比不大于0.75，且随着负荷的增加，继续适当减小甲醇的喷射量，发动机可以获得较好的排放水平。综上所述，甲醇/F-T柴油双燃料在压燃式发动机上具有良好的应用前景。通过改变发动机结构参数以及甲醇喷射控制参数，可以有效提升发动机动力性并降低污染物的排放浓度。