不同噴射策略對甲醇稀燃直噴發動機性能的影響

摘要：為了深入研究單缸直噴式火花點火稀薄燃燒甲醇發動機多因素耦合作用下的性能，探究了多次噴射策略對甲醇發動機性能的影響。研究選取了3種噴射策略的3個試驗組共22個工況，探究了不同噴射次數、噴射時刻和各次噴射燃料的占比對其動力性、經濟性和排放性能的影響。研究結果表明：與單次噴射相比，多次噴射可有效優化甲醇發動機缸內燃燒過程，使最大缸內壓力及其對應的曲軸轉角分布更集中，顯著減少劣化循環數量，減少數量最多達85%，顯著降低循環變動，最多達65%；與單次噴射相比，多次噴射會導致CO、HC排放量上升，但噴射和點火參數的系統優化可以降低NO x 排放量；本試驗條件下，3次噴射時刻分別為上止點前270°、180°和90°，3次噴射比例分別為0.38、0.42和0.20時，發動機可獲得最佳的綜合性能。發動機在3次噴射策略下綜合性能整體高于1次噴射和2次噴射，3次噴射策略在優化發動機綜合性能方面擁有更高的潛力。

關鍵詞：甲醇；稀薄燃燒；多次噴射；熱效率；排放特性

中圖分類號：TK431 文獻標志碼：A

DOI：10.7652/xjtuxb202504005 文章編號：0253-987X（2025）04-0050-10

Influence of Different Injection Strategies on the Performance of

Methanol Lean-Burn Direct-Injection Engines

XU Yangfan1， LEI Jun^1，2， DUAN Hao1， WANG Xibin1， YIN Xiaojun1， HU Erjiang1， ZENG Ke1

（1. School of Energy and Power Engineering， Xi’an Jiaotong University， Xi’an 710049， China;

2. Luoyang Tractor Research Institute Co.， Ltd.， Luoyang， Henan 471039， China）

Abstract：For a single-cylinder direct-injection spark-ignition lean-burn methanol engine， the influence of multiple injection strategies on engine performance is investigated. Three experimental groups with three different injection strategies are selected for a total of 22 operating conditions to explore the impact of varying injection frequencies， timing， and fuel proportions on the engine’s power， economy， and emissions performance. The research results show that compared to single injection， multiple injections can effectively optimize the in-cylinder combustion process of methanol engines， concentrating the maximum in-cylinder pressure and its corresponding crank angle distribution， significantly reducing the number of degradation cycles by up to 85% and cycle-to-cycle variations by up to 65%. While multiple injections may lead to increased CO and HC emissions compared to single injection， systematic optimization of injection and ignition parameters can reduce NO x "emissions. Under the conditions of this study， the optimal performance is achieved with injection timings of 270°， 180°， and 90° before top dead center for the three injections， with fuel proportions of 0.38， 0.42， and 0.20， respectively. The engine achieves the best comprehensive performance with these settings. Overall， the engine’s comprehensive performance under the three injection strategy surpasses that of one or two injections， indicating that the three-injection strategy has higher potential for optimizing the engine’s comprehensive performance.

Keywords：methanol; lean burn; multiple-injection; thermal efficiency; emissions characteristics

在我國積極推動節能減排、全力沖刺雙碳目標的重要歷史背景下，鑒于國內石油產量未達預期增長水平且柴汽比偏大的現狀^［1］，探尋柴油的低碳替代燃料已成為當務之急。甲醇因具備出色的抗爆性、較高的火焰傳播速度以及清潔可再生^［2-4］等優良特性，被視作最具發展潛力的內燃機替代燃料之一^［5-7］。然而，甲醇同樣有強金屬腐蝕性、較大毒性和高甲醛排放量^［8］的缺點。

稀薄燃燒是一種可燃氣在高過量空氣系數條件下的先進燃燒模式，該模式下，混合氣中空氣量遠高于理論上燃料完全燃燒所需的空氣量，有利于促進可燃氣的完全燃燒，進而顯著降低CO、CH和NO x 的排放，并有效提升燃燒效率^［9-10］。然而，由于稀燃模式下混合氣濃度較低且燃燒速度緩慢，容易引發缸內燃燒不穩定的問題^［11］。甲醇具有辛烷值高^［12］、汽化潛熱大和著火溫度高的特點，應用于稀薄燃燒發動機時面臨冷起動困難和燃燒惡化等挑戰^［13］。

優化噴射策略是改善發動機缸內燃燒過程、提高燃燒效率和減少排放的有效措施。Jiang等^［14］研究表明，多次噴射能夠有效降低NO x 的排放；Liu等^［15］研究了多次噴射對廢氣再循環（EGR）發動機性能的影響，結果顯示在優化噴射策略后，發動機的排放特性、熱效率和爆震強度均得到了改善；文獻［16］通過對柴油機在不同負載工況下應用多次噴射策略，發現多次噴射可有效減少顆粒物排放；Huang等^［17］研究了多次噴射對天然氣-柴油雙燃料發動機經濟性的影響，結果發現適當的二次噴射策略可有效提高發動機指示熱效率，最高可達41.2%。

目前，國內對甲醇發動機的研究大多局限于單個或少數幾個參數對甲醇發動機性能的影響。孫曉東等^［18］研究了不同工況下的不同噴射時刻對發動機性能的影響；黃震等^［19］研究了甲醇與汽油的雙燃料發動機的燃燒和排放特性；杜丹豐等^［20］研究了結構參數對甲醇發動機性能的影響。針對多因素耦合作用下甲醇發動機的性能研究缺乏的問題，應深入研究噴射策略參數間的交互作用，構建綜合性能優化的噴射策略模型，系統優化噴射參數以實現發動機綜合性能的最優化。

本文針對一臺甲醇稀燃發動機，深入探究了不同噴射策略對發動機燃燒及排放特性的影響機制，旨在突破現有研究局限，通過探尋合適的噴射策略，為提升甲醇發動機的綜合性能提供參考。

1 試驗系統及研究方案

1.1 試驗臺架與設備

試驗用甲醇稀燃直噴（DI）發動機是由一臺單缸四沖程、自然吸氣柴油機改造而來，改造后發動機的主要參數如表1所示。為降低發動機爆震傾向，對活塞頂部進行了部分切削處理，使壓縮比從19降至15。為實現發動機的火花點火，在氣缸蓋中心額外安裝了一個火花塞用于混合氣的點燃。試驗采用的甲醇為無水甲醇CH3OH，其主要理化特性參數如表2所示。

甲醇發動機臺架測試系統如圖1所示，其中發動機轉速和扭矩通過電力測功機（CAC37）監測，缸內壓力采用壓電傳感器（Kistler 6058A）和電荷放大器（Kistler 5064）進行測算。利用帶有36-2齒的信號盤與磁電傳感器產生曲軸轉速脈沖信號，并經曲軸轉角適配器（Kistler 2619A11）處理后，獲得分辨率為0.1°的曲軸轉角信號。燃燒分析儀（Kistler Ki-box）用于同步記錄缸內壓力和曲軸轉角數據，以此得到200個連續循環的缸內壓力數據。過量空氣系數通過空氣燃料比分析儀（Horiba MEXA-730λ）和排氣氧傳感器聯合測定。發動機常見污染物排放由排氣分析儀（AVL 4000 L）測量，采用本課題組自主研發的電子控制單元（ECU）對點火正時（ST）和噴射參數進行實時、精確的控制。

1.2 試驗方案

所有試驗均在發動機轉速為1500r·min^－1、高過量空氣系數 λ 為1.35的條件下進行。甲醇噴射壓力固定為18MPa，每循環甲醇噴射量固定為41.15mg。在各個工況下，點火正時均選取各自的最佳扭矩最小提前角（MBT）。以單次噴射預混稀薄燃燒模式作為基準組，其噴射時刻設置為壓縮上止點前270°。隨后，設定A組試驗在第1次噴射燃料占比 r 1為0.80、第2次噴射燃料占比 r 2為0.20以及第1次噴射時刻 θ 1為上止點前270°保持不變的情況下，改變第2次噴射時刻 θ 2，詳細工況參數如表3所示。設定B組試驗在 θ 1為上止點前270°、 θ 2為上止點前100°保持不變的情況下，改變 r 1、 r 2，詳細工況參數如表4所示。設定C組試驗在 θ 1為上止點前270°、 θ 2為上止點前180°和第3次噴射時刻 θ 3為上止點前90°保持不變的情況下，改變 r 1、 r 2和第3次噴射燃料占比 r 3，詳細工況參數如表5所示。

發動機相鄰循環間可能因氣缸震動、充量系數變化等因素產生燃燒循環變動^［22］，從而對燃料利用率、輸出功率以及排放等產生影響^［23］。文獻［24］指出，優化循環變動可使輸出功率增加10%。本文采用指示平均有效壓力（IMEP）的循環變動系數 S 來表征循環變動的大小，計算公式^［25］如下

pi=∫³⁶⁰－360p d vV d （1）

=∑ni=1pin（2）

σ=∑ni=1（pi－）2n－1（3）

S=σ×100 % （4）

式中：p為瞬時缸內壓力；V d 為發動機排量；i為循環編號，表示第i個循環；pi為第i個循環的平均有效壓力；σ為pi的標準差；為pi的平均值；n=200為循環總數。

定義多屬性決策函數 W ，用于對不同試驗組5個維度的多重屬性進行綜合評價，計算公式如下

W=∑jWjAjxj－x0x0（5）

式中：j為維度編號，表示第j個維度；xj為5個維度的參數，分別為指示熱效率（ ITE ）、 S 、 CO 排放、 HC 排放、 NO x排放；x0為5項指標的基準值；Aj為對5項指標的符號修正，對于有益指標取正數，有害指標取負數，分別取為1、－1、－1、－1和－1；Wj為5個指標的價值權重，利用層次分析法得到Wj分別為0.363、0.198、0.115、0.109、0.215。

2 試驗結果與討論

2.1 A組試驗結果分析

受循環變動影響，循環間的最大缸內壓力p max 及其對應的曲軸轉角β max 存在明顯差異。依據p max 、β max 的分布位置與關系，整個二維坐標平面可劃分為鉤背區、線性區和回歸區3個區域^［26-28］。線性區中p max 、β max 呈線性變化，該區域表征燃燒良好；鉤背區中β max 變化不明顯，但p max 變化顯著，該區域燃燒速率較低，循環變動較大，表征燃燒不良；回歸區中p max 、β max 均較低，該區域燃燒速率過低、燃燒不充分，燃燒產生的壓力升高不足以彌補體積膨脹導致的壓力降低，β max 推遲至上止點附近，表征燃燒較差。本文定義位于鉤背區或回歸區的循環為劣化循環。

A組循環分布情況如表6所示，基準組燃燒效果最差，有13%的循環位于鉤背區，2%的循環位于回歸區。這是因為在單次噴射時，循環間隨機性較大，混合氣混合不均勻的可能性較高，從而對火核的形成和發展產生阻礙，降低了燃燒速率。而在引入二次噴射策略后，A組平均劣化循環數為8.57，相較于基準組的30減少了71.43%。對于工況A1～A5，隨著 θ 2的減小，線性區循環數量所占比例增加，直至A5工況時，所有循環都位于線性區內；對于工況A5～A7，隨著 θ 2進一步減小，循環逐漸脫離線性區。這是因為在 θ 2較大時，隨著第2次噴射的推遲，第1次噴射的甲醇燃料液滴有更充足的時間蒸發擴散并與空氣混合，燃燒更充分，所以線性區循環占比上升，直到 θ 2為上止點前100°（A5）時達到最佳狀態；隨著第2次噴射的進一步推遲，由于噴射時刻過晚，第2次噴射的甲醇燃料液滴沒有足夠的時間蒸發擴散，致使燃燒質量下降，線性區循環數量占比再次降低。

圖2展示了A組甲醇發動機IMEP的循環變動系數及指示熱效率。從不同工況的 S 分布情況來看，隨著 θ 2的推遲， S 逐漸降低， θ 2為上止點前100°（A5）時達到最低值；隨著 θ 2的進一步推遲， S 又逐漸增加。在采用單次噴射策略時，因為混合氣整體偏稀，且缸內氣流隨機性較大，火花塞附近的局部空燃比會隨機偏離平均空燃比，導致單次噴射的循環一致性較差。對于A1～A5工況，隨著 θ 2的推遲，混合氣有更充裕的時間混合均勻，隨機性降低，循環間的差異也隨之減小。而A6、A7工況下 S 再次升高，這是因為當第2次噴射發生在上止點前80°之后，后期噴入的甲醇幾乎沒有足夠時間蒸發，使得火花塞周圍的混合氣混合效果不佳。此外，甲醇液滴的集中分布還會使局部溫度較低，不利于火核的形成和火焰的發展。

由圖2可知，甲醇發動機指示熱效率隨著 θ 2的延遲展示出先增加后減小的趨勢，并在噴射時刻為上止點前120°（A4）時達到最大值31.13%。這是由于隨著 θ 2的推遲，火花塞附近的局部濃區增多，燃燒時間得以縮短，燃燒穩定性得到改善，進而使指示熱效率提高。隨著 θ 2進一步推遲，指示熱效率迅速下降。這是因為氣缸內部空間減小，部分燃料撞擊壁面和活塞形成液膜，其蒸發和擴散受到抑制，導致缸內燃燒不充分，從而造成熱效率降低。

圖3展示了A組甲醇發動機的各污染物排放情況。在本試驗中，HC排放來源與傳統內燃機有所不同，主要源于狹隙效應和局部過稀淬熄^［29］。對于A1～A4工況，HC排放均低于單次噴射基準組。這是因為在壓縮行程早期進行低比例的第2次噴射能夠形成分層混合氣，這種分層混合氣可促進火焰的形成與發展，同時降低火焰淬熄的可能性。然而，當 θ 2晚于上止點前120°時，HC排放量會隨著 θ 2的進一步推遲而急劇上升。當 θ 2為上止點前60°（A7）時，HC排放增加到6.6×10^－4，達到基準組HC排放量3.7×10^－4的1.78倍。這是因為部分甲醇液滴附在活塞頂部，在壓縮過程中被擠入活塞和氣缸壁之間的縫隙里，其蒸發、擴散和燃燒速度大幅降低，甚至無法參與燃燒。

在內燃機中，幾乎所有的NO x 都是由氮氣在高溫富氧環境下生成的，而燃燒溫度取決于燃料的反應速率、燃燒均勻程度和著火延遲期^［30-32］。本試驗中，因為試驗組的 λ 相同，所以在不同工況下，燃燒速率和燃燒均勻性的差異是造成NO x 排放差異的關鍵因素。由圖3可知，當第2次噴射時刻較早時，混合氣質量較好，火焰傳播速度快，缸內溫度較高，有利于NO x 的形成，因此A1、A2、A4工況下的NO x 排放水平較高。隨著 θ 2進一步推遲，混合氣質量變差，局部濃區域增加，燃燒溫度降低，進而導致NO x 排放減少。

對于一般發動機而言，CO的產生主要取決于運行負載、空燃比^［33］和燃料黏度^［34］，本試驗中，各個試驗組的負載和燃料黏度均保持相同，因此CO排放主要受空燃比的影響。從圖3可以看出，CO排放量隨著第2次噴射角度的推遲而上升，特別是當 θ 2推遲超過上止點前120°（A4）時，CO排放會迅速增加，這是因為隨著第2次噴射的推遲，部分新加入的燃料不容易混合均勻，形成局部濃區，進而惡化燃燒。

2.2 B組試驗結果分析

表7展示了B組各工況下的循環分布情況，B組平均劣化循環數為4.57，相較于基準組（30）減少了84.77%，且隨著 r 2的提高，線性區循環占比展示上升趨勢。這是因為增加第2次噴射的燃料量有利于混合氣的混合，使得p max 、β max 的分布更加集中。對于B6、B7工況而言，由于火花塞附近的燃料濃度更高，能夠穩定地形成均勻混合氣，所有循環均位于線性區。

圖4展示了B組甲醇發動機IMEP的循環變動系數及指示熱效率。從 S 的分布情況來看，隨著 r 2的提高， S 先減小后增大，當 r 2為0.44（B5）時達到最優。這是因為較大的 r 2有利于在火花塞周圍形成良好的分層混合氣。然而，隨著 r 2進一步增大，甲醇蒸發速度減慢，火花塞周圍混合氣的溫度顯著降低，不利于著火，從而導致 S 增大。

此外，與A組的原因相似，隨著 r 2的增大，火花塞附近的局部濃區增多，燃燒時間得以縮短，改善了燃燒穩定性，從而提高了指示熱效率。隨著 r 2進一步增大，由于部分燃料撞擊壁面和活塞，蒸發和擴散受到抑制，導致缸內燃燒不充分，燃燒效率下降。

圖5展示了B組甲醇發動機的各污染物排放情況，HC排放隨 r 2的增大而增加。這是因為 r 2增大時，相應的噴射時間延長，在噴射后期，氣缸內氣流運動強度減弱，增加了形成局部濃區和燃料液膜的可能性，使得部分甲醇在燃燒起始階段仍呈液滴或液膜狀態，難以完全燃燒。

由圖5可知，當 r 2較小時，第2次噴射的甲醇能夠在火花塞周圍充分混合，從而使火焰傳播加速，缸內燃燒溫度提高，促進了NO x 的形成，B1工況下的NO x 排放較高。然而，隨著 r 2增大，混合氣質量逐漸變差，局部濃區和液膜增多，燃燒溫度降低，進而導致NO x 排放減少。對于B1～B7工況，CO排放隨 r 2的增大呈單調增加趨勢。當 r 2增大至0.60（B7）時，CO排放達到最大值0.29%，相較于基準值0.13%高出了1.23倍。這是因為 r 2的增加致使第2次噴射的甲醇液滴的蒸發、擴散和混合形成均質混合氣的難度升高，局部濃區增多。

2.3 C組試驗結果分析

C1～C8工況屬于3次噴射策略下的試驗組，其中θ1、θ2、θ3固定，通過改變3次噴射燃料占比r1、r2、r3來開展試驗，各個試驗組均展現出優于基準組的循環特征，表8展示了各工況的循環情況。分析C1～C4和C6工況可知，隨著r3的增加，燃燒逐漸增強，這表明第3次噴射對p max 、β max 的分布影響更為顯著。為有效改善p max 、β max 的分布狀況，第3次噴射燃料占比應不低于20 % 。與2次噴射策略相比， C 組的p max 、β max 分布更集中于線性區，且平均劣化循環數為4.5，相較于基準組的30減少了85 % ，這是因為3次噴射所形成混合氣的濃度梯度更有利于火焰的發展與傳播。

圖6展示了C組甲醇發動機IMEP的循環變動系數及指示熱效率。相較于2次噴射，3次噴射的循環穩定性更佳，在3次噴射策略下，各工況 S 的平均值小于2%，比基準組降低了50%以上。對于C1～C4工況， S 隨著 r 2的降低和 r 3的增加而減小，這是因為第3次噴射能夠對甲醇在氣缸中的分布產生直接影響。當 r 3增加時，3次噴射使得在火花塞附近更易于形成均勻混合氣，降低了燃燒不確定性，提高了循環一致性。對于C5～C8工況，在 r 3固定為0.20的情況下，隨著 r 2的增加， S 進一步降低。在試驗組的23個工況中，C8工況的 S 最低，為1.49%，表明將 r 3維持在0.20，同時增加第2次噴油比例，能夠在確保混合氣有效分層的前提下，避免產生更多的局部濃區，從而顯著提高循環一致性。此外，由于第1、2次噴射時刻較早，甲醇有充足的時間進行蒸發、混合和擴散，所以兩次噴射對應的燃料比例變化對點火時燃油分布的影響減弱，導致 S 變化較小。

由圖6可知，C組各工況的指示熱效率均處于較高水平。這是因為3次噴射策略能夠縮短每次噴射的持續時間，降低噴霧動能，進而減小燃料對壁面的沖擊可能性，使得燃料濃區和油膜明顯減少，混合氣的均勻性提高。

圖7展示了C組甲醇發動機的各污染物排放情況，在3次噴射策略下，HC排放量相較于2次噴射策略顯著降低，但仍高于基準值。對于C1～C4工況，HC排放量隨著 r 3的增加而上升，這主要是因為局部濃區和不完全燃燒比例的增加；對于C5～C8工況，隨著 r 2的增加，HC排放量呈下降趨勢，這可能是因為著火推遲使排氣溫度升高，從而有利于HC成分的進一步氧化。

由圖7可知，在3次噴射策略下，各個工況下的NO x 排放均優于基準值，尤其是C1～C4工況，NO x 排放下降明顯，這主要是因為第3次噴射燃料占比增加導致燃燒溫度降低。C5～C8工況中NO x 排放略有下降，主要是由于點火正時推遲，使得缸內溫度下降，從而NO x 排放相應減少。

對比圖7、圖5可知，3次噴射策略對CO排放有明顯的改善作用。這是因為增加噴射次數有利于提升缸內混合氣的均勻性。對于C5～C8工況，CO排放的增加相對緩慢，這是由于第2次噴射時刻較早（上止點前180°），甲醇液滴有較為充足的時間進行蒸發和擴散，缸內燃料濃區并未過度增加。

2.4 發動機綜合性能評價

圖8展示了不同工況下的多屬性決策函數，隨著θ2的延遲以及r2的增加，A組、B組的多屬性決策函數值均展示出先升高后降低的變化趨勢。其中，最佳的θ2、r2分別為上止點前120°和0.28，其對應工況下的發動機性能均大幅優于基準組。當 θ 2晚于上止點前120°或者 r 2大于0.28時， W 迅速下降，發動機整體性能惡化。在A6、A7、B6和B7工況下，發動機性能甚至不及基準組。3次噴射的 W 值總體上高于2次噴射試驗組，并且C組所有工況均高于基準組，這說明3次噴射策略總體優于2次噴射策略，且3次噴射策略在優化發動機性能方面有更大的潛力。在所有工況中，最大 W 值出現在C7工況，達到了0.103，高于其他工況。本試驗中，3次噴射時刻分別為上止點前270°、180°和90°，且3次噴射比例分別為0.38、0.42和0.20時，發動機可獲得最佳的綜合性能。

3 結 論

本研究對甲醇稀燃發動機的不同噴射策略進行了試驗研究，得到如下主要結論。

（1）多次噴射策略對甲醇發動機燃燒過程優化效果顯著，其中3次噴射策略使劣化循環數較基準組平均降低85%。同時，多次噴射能有效抑制循環變動，在C8工況下，循環變動系數低至1.49%，相比基準組降低65%，顯著增強了發動機工作過程的穩定性。

（2）隨著噴射次數增多、噴射時刻推遲以及第2、3次噴射量占比上升，NO x 排放量呈下降態勢，但CO和HC排放有所增加。

（3）C7工況下，當3次噴射時刻依次設定為上止點前270°、180°和90°，且噴射比例分別為0.38、0.42和0.20時，發動機可達成最佳綜合性能，相比基準組提升了10.3%，為甲醇稀燃發動機噴射策略的優化提供了精準的參數組合范例。

參考文獻：

［1］姚春德. 甲醇在柴油機上應用的技術進展 ［J］. 中外能源， 2009， 14（11）： 38-44.

YAO Chunde. Advances in technologies for using methanol in diesel ［J］. Sino-Global Energy， 2009， 14（11）： 38-44.

［2］YUAN Bo， WANG Zhaowen， CAO Junhui， et al. Mixture formation characteristics and feasibility of methanol as an alternative fuel for gasoline in port fuel injection engines： droplet evaporation and spray visualization ［J］. Energy Conversion and Management， 2023， 283： 116956.

［3］WEI Jiangjun， HE Chengjun， FAN Chenyang， et al. Comparison in the effects of alumina， ceria and silica nanoparticle additives on the combustion and emission characteristics of a modern methanol-diesel dual-fuel CI engine ［J］. Energy Conversion and Management， 2021， 238： 114121.

［4］李敏達. 新能源汽車甲醇燃料分析與研究 ［J］. 中國設備工程， 2020（20）： 252-253.

LI Minda. Analysis and research on methanol fuel for new energy vehicles ［J］. China Plant Engineering， 2020（20）： 252-253.

［5］龔世華， 張雨生， 劉豐年， 等. 預燃室參數對射流點火甲醇發動機起動著火性能的影響 ［J］. 車用發動機， 2022（6）： 15-21.

GONG Shihua， ZHANG Yusheng， LIU Fengnian， et al. Effect of pre-chamber parameters on start performance of jet ignition engine fueled with methanol ［J］. Vehicle Engine， 2022（6）： 15-21.

［6］PAN Wang， YAO Chunde， HAN Guopeng， et al. The impact of intake air temperature on performance and exhaust emissions of a diesel methanol dual fuel engine ［J］. Fuel， 2015， 162： 101-110.

［7］WEI Lijiang， YAO Chunde， HAN Guopeng， et al. Effects of methanol to diesel ratio and diesel injection timing on combustion， performance and emissions of a methanol port premixed diesel engine ［J］. Energy， 2016， 95： 223-232.

［8］任繼文， 吳建全， 李建新， 等. 發展我國車用甲醇發動機的實踐與思考 ［J］. 車用發動機， 2003（3）： 1-5.

REN Jiwen， WU Jianquan， LI Jianxin， et al. Practice and consideration on development of methanol-fueled engine for vehicle in China ［J］. Vehicle Engine， 2003（3）： 1-5.

［9］孟雨航， 孫楠楠， 張明澤， 等. EGR和稀燃對甲醇發動機燃燒及排放特性的影響 ［J］. 車用發動機， 2023（6）： 10-18.

MENG Yuhang， SUN Nannan， ZHANG Mingze， et al. Effects of EGR and lean-burn on combustion and emission characteristics of methanol engine ［J］. Vehicle Engine， 2023（6）： 10-18.

［10］陳文浩. 發動機稀薄燃燒技術對排放的影響 ［J］. 時代汽車， 2018（1）： 101-102.

CHEN Wenhao. The impact of lean combustion technology on emissions in engines ［J］. Auto Time， 2018（1）： 101-102.

［11］NARUKE M， MORIE K， KOUDA R， et al. Investigation of fuel effects on the knock under lean burn conditions in a spark ignition engine ［J］. Fuel， 2020， 282： 118785.

［12］HUANG Yuhan， SURAWSKI N C， ZHUANG Yuan， et al. Dual injection： an effective and efficient technology to use renewable fuels in spark ignition engines ［J］. Renewable and Sustainable Energy Reviews， 2021， 143： 110921.

［13］王志剛， 劉宗寬， 車勝楠， 等. 預燃室湍流射流點火甲醇發動機稀薄燃燒和排放特性試驗研究 ［J］. 內燃機工程， 2024， 45（2）： 1-7.

WANG Zhigang， LIU Zongkuan， CHE Shengnan， et al. Experimental investigation on the lean combustion and emission characteristics of the methanol engine by pre-chamber turbulent jet ignition ［J］. Chinese Internal Combustion Engine Engineering， 2024， 45（2）： 1-7.

［14］JIANG Longlong， XIAO Ge， LONG Wuqiang， et al. Effects of split injection strategy on combustion characteristics and NO x "emissions performance in dual-fuel marine engine ［J］. Applied Thermal Engineering， 2024， 248， Part A： 123153.

［15］LIU Yiqiang， MENG Yufei， LIU Qiyuan， et al. Effect of multiple injection optimization on combustion characteristics of low-pressure EGR system engine ［J］. Journal of Physics： Conference Series， 2024， 2805（1）： 012012.

［16］ZERAATI-REZAEI S， AL-QAHTANI Y， HERREROS J M， et al. Investigation of the effects of split-injection on particle emissions from a Dieseline CI engine ［J］. Applied Energy， 2020， 262： 114470.

［17］HUANG Haozhong， ZHU Zhaojun， CHEN Yingjie， et al. Experimental and numerical study of multiple injection effects on combustion and emission characteristics of natural gas-diesel dual-fuel engine ［J］. Energy Conversion and Management， 2019， 183： 84-96.

［18］孫曉東， 任全水， 李紅洲， 等. 噴射控制對燃用汽油與甲醇發動機全負荷性能研究 ［J］. 內燃機， 2024， 40（5）： 38-42.

SUN Xiaodong， REN Quanshui， LI Hongzhou， et al. Study on the full load performance of gasoline and methanol engines with injection control ［J］. Internal Combustion Engines， 2024，40（5）： 38-42.

［19］黃震， 金兆輝， 姜北平， 等. 稀燃條件下甲醇汽油發動機燃燒和排放特性的試驗研究 ［J］. 內燃機工程， 2018， 39（2）： 48-52.

HUANG Zhen， JIN Zhaohui， JIANG Beiping， et al. Experimental study on combustion and emission characteristics of a lean burn engine fueled with methanol/gasoline ［J］. Chinese Internal Combustion Engine Engineering， 2018， 39（2）： 48-52.

［20］杜丹豐， 高富新. 車用甲醇燃料發動機性能優化研究 ［J］. 重慶理工大學學報（自然科學）， 2022， 36（4）： 1-8.

DU Danfeng， GAO Fuxin. Research on performance optimization of vehicle methanol fuel engine ［J］. Journal of Chongqing University of Technology（Natural Science）， 2022， 36（4）： 1-8.

［21］CHEN Zhanming， WANG Long， ZHANG Qingang， et al. Effects of spark timing and methanol addition on combustion characteristics and emissions of dual-fuel engine fuelled with natural gas and methanol under lean-burn condition ［J］. Energy Conversion and Management， 2019， 181： 519-527.

［22］KYRTATOS P， BR CKNER C， BOULOUCHOS K. Cycle-to-cycle variations in diesel engines ［J］. Applied Energy， 2016， 171： 120-132.

［23］MART NEZ-BOGGIO S D， CURTO-RISSO P L， MEDINA A， et al. Simulation of cycle-to-cycle variations on spark ignition engines fueled with gasoline-hydrogen blends ［J］. International Journal of Hydrogen Energy， 2016， 41（21）： 9087-9099.

［24］ZHANG Miaomiao， HONG Wei， XIE Fangxi， et al. Effects of diluents on cycle-by-cycle variations in a spark ignition engine fueled with methanol ［J］. Energy， 2019， 182： 1132-1140.

［25］YU Xiumin， WU Haiming， DU Yaodong， et al. Research on cycle-by-cycle variations of an SI engine with hydrogen direct injection under lean burn conditions ［J］. Applied Thermal Engineering， 2016， 109（Part A）： 569-581.

［26］GRANET V， VERMOREL O， LACOUR C， et al. Large-eddy simulation and experimental study of cycle-to-cycle variations of stable and unstable operating points in a spark ignition engine ［J］. Combustion and Flame， 2012， 159（4）： 1562-1575.

［27］DUAN Xiongbo， DENG Banglin， LIU Yiqun， et al. An experimental study the impact of the hydrogen enrichment on cycle-to-cycle variations of the large bore and lean burn natural gas spark-ignition engine ［J］. Fuel， 2020， 282： 118868.

［28］CHEN Zhanming， HE Jingjing， CHEN Hao， et al. Experimental study on cycle-to-cycle variations in natural gas/methanol bi-fueled engine under excess air/fuel ratio at 1.6 ［J］. Energy， 2021， 224： 120233.

［29］WANG Long， CHEN Zhanming， ZHANG Tiancong， et al. Effect of excess air/fuel ratio and methanol addition on the performance， emissions， and combustion characteristics of a natural gas/methanol dual-fuel engine ［J］. Fuel， 2019， 255： 115799.

［30］INDUDHAR M R， BANAPURMATH N R， RAJULU K G， et al. Effects of single and split injection on the performance， emission and combustion attributes of a CRDI engine powered with diesel and honge biodiesel ［J］. Sustainable Energy amp; Fuels， 2019， 3（9）： 2275-2286.

［31］KHANDAL S V， BANAPURMATH N R， GAITONDE V N. Performance studies on homogeneous charge compression ignition（HCCI）engine powered with alternative fuels ［J］. Renewable Energy， 2019， 132： 683-693.

［32］HALEWADIMATH S S， YALIWAL V S， BANAPURMATH N R， et al. Influence of hydrogen enriched producer gas （HPG） on the combustion characteristics of a CRDI diesel engine operated on dual-fuel mode using renewable and sustainable fuels ［J］. Fuel， 2020， 270： 117575.

［33］SONACHALAM M， MANIENIYAN V， SENTHILKUMAR R， et al. Experimental investigation of performance， emission， and combustion characteristics of a diesel engine using blends of waste cooking oil-ethanol biodiesel with MWCNT nanoparticles ［J］. Case Studies in Thermal Engineering， 2024， 61： 105094.

［34］JAYAPRABAKAR J， ANISH M， BEEMKUMAR N， et al. Effect of diethyl ether blended with neem oil methyl esters in CI engine ［J］. International Journal of Ambient Energy， 2019， 40（2）： 116-118.

（編輯 趙煒）