为实现柴油机的轻量化,一种高功率密度柴油机的设计想法被提出。高功率密度柴油机可以在相同排量下输出更大的功率,从而实现轻量化的目标。高功率密度柴油机的燃烧室在喷射燃烧过程中环境充量的温度和密度很高,针对这一实际情况,研究高温条件下的柴油喷雾的蒸发和着火特性具有十分重要的意义。本文利用预混燃烧型定容燃烧弹平台进行高温条件下的柴油喷雾蒸发和着火特性的试验,利用多种不同的光学方法得到试验所需图像,并利用MATLAB程序对图像进行处理,获得喷雾的各种特性数据,对这些数据进行研究分析。首先进行不同环境温度条件下柴油喷雾的蒸发特性和着火特性的研究,选取900K、1100K、1200K、1300K、1400K五种试验温度工况进行研究。试验结果表明,喷雾的液相贯穿距离对于温度特别敏感,温度越高液相贯穿距离越短,而温度对喷雾蒸发宏观贯穿和扩散特性基本没有影响。另外,过高环境温度条件下滞燃期过短,着火位置距离喷嘴过近等是导致燃烧恶化最主要的原因。随后从喷油策略以及EGR率两方面入手,探究对于高温条件下燃烧恶化现象改善有利的因素,进行不同喷油持续期条件下的1200K环境温度的蒸发特性和着火特性试验以及不同氧浓度条件下的着火特性试验。研究结果表明,喷油持续期对蒸发和着火特性影响不大,但更短的喷油持续期油气混合效果更好。氧浓度越高滞燃期越短,扩散燃烧占据的比例越大,燃烧过程生成更多的碳烟。但氧浓度较高时燃烧持续时间更短,集中的放热有利于碳烟的氧化。氧浓度较低时燃烧持续时间过长,滞燃期得到了延长,提高了预混燃烧比例,但是生成的碳烟可能没有足够的时间被氧化。