柴油机因其马力大、燃油效率高、可靠性好等优点,依旧被广泛运用在农业生产、车辆运输、工程机械和军用动力上。相较于压燃式,点燃式在小排量发动机应用上有功重比大的优势。但随着环境污染日益加重,各国排放法规愈发严苛,实现柴油的清洁燃烧是柴油机发展的唯一出路。为改善小型柴油机的经济性和排放性,空气辅助喷射因其具有减少扫气过程中造成的充量损失,减少碳氢化合物排放并改善燃油消耗的优势而倍受瞩目。空气辅助柴油喷射虽经过二次雾化和蒸发,但因环境温度和压力都不高,燃油是否能够得到良好的雾化尚不明;且因为低压喷射,燃油的喷雾和燃烧性能对环境参数和喷射控制参数的敏感性更高,因此探究不同条件下空气辅助喷射的喷雾及燃烧的特性对工作环境变化巨大的发动机的优化匹配有较大的意义。本文针对点燃式空气辅助喷射技术,研究了不同工作参数下柴油的喷雾和燃烧特性。利用高速成像技术对其喷雾宏观特性进行了观察,发现环境压力升高、提高喷油脉宽或增大油气压差都能降低喷雾的贯穿距,增大其喷雾锥角,且环境压力升高带来的影响更明显;改变喷气脉宽对喷雾形态没有明显影响;增大油气间隔对喷雾贯穿距影响不大,但更易产生湍流涡团,引起在喷雾过程中锥角的陡然增大。这是柴油预混使得喷雾和定容弹内空气湍流运动作用的结果。本文利用高速纹影法对其燃烧特性进行观察,并记录了压力变化。发现喷油脉宽越大,定容弹瞬时压力上升速度越快,压力峰值越高,火焰在定容弹内最终的曝光面积越高;在本文试验条件下,点火延时1ms相比4ms柴油燃烧发生更快,但后者的压力峰值更高,说明柴油燃烧更加充分。本文对空气辅助喷射系统的喷雾、燃烧给出了基础性试验研究,为空气辅助喷射系统的标定、缸内混合气组织、可靠稀燃等提供了积极的指导意义。