世界能源结构正在经历一场从传统化石能源到新能源转换的重大革命,能源中的碳含量正逐渐从高碳（煤炭）转变为无碳（新能源）。为了解决能源安全与环境污染两大问题,实现能源结构转型,发展清洁替代能源、提升能源利用效率是破题关键。甲醇燃料是目前最具发展前景的替代燃料之一,因甲醇发动机具有良好的动力性能、污染物排放少和燃料来源广泛等优点而倍受关注。本文基于一台火花点燃式M100甲醇发动机,采用三维CFD仿真计算平台,在1300 r/min满负荷工况下,研究燃烧室结构、点火正时和火花塞位置对点燃式M100甲醇发动机性能的影响。为甲醇发动机的研发提供一定依据,研究结论如下:（1）通过仿真计算研究了不同的燃烧室轮廓形状对缸内气体流场分布的影响。采用直口、缩口和敞口三种形状,三种燃烧室中,直口型燃烧室内存在较强的滚流,在压缩行程末期其内部滚流受挤压后分裂成很多极小的涡旋,缸内的空气流场内气流破碎导致气流的周期性运动增加,从而提高了发动机压缩冲程后期的湍流强度,使得火焰发展更快,提高了燃烧速率。此外,滚流的存在有助于带动可燃混合物分布在火花塞附近,从而促进燃烧。而直口型燃烧室较高的燃烧温度和较快的燃烧速率使得其CO和NOx排放比其他两种燃烧室高。（2）研究了点火正时对发动机性能和燃烧的影响。随点火正时的提前,缸内压力峰值明显升高,且峰值对应的相位不断提前。这是由于缸压是燃料在缸内燃烧放热的累积效果,点火正时的提早使得燃料燃烧更早,放热更加靠近上止点,增强了工质的做功能力,因而缸压曲线的峰值更高。而放热率峰值随着点火正时的提前却呈现先增大后减小的趋势。相比于12°BTDC,点火时刻为15°BTDC和18°BTDC时,缸压峰值高但放热率峰值却低,这说明点火正时并不是越早越好。在本文选定的工况下,最佳点火正时为12°BTDC。（3）研究了火花塞位置对发动机性能和燃烧的影响。向下移动火花塞位置时,缸压和放热率峰值先减小后升高,峰值对应的相位先推迟出现后又向上止点靠近。这是由于,火花塞所处的位置不同,其附近的气流速度和湍流强度也不同。火花塞附近的气流流速较小且湍动能强度适当时,有助于火焰核心的稳定生成和后续的火焰传播与发展。火花塞位置的改变对HC、CO、甲醛和未燃甲醇的影响不大;NOx排放量随着位置的下移先减小后增加。