甲醇作为最具潜力的替代燃料之一,在内燃机上的应用一直以来都受到业界关注。但由于甲醇的汽化潜热大,冷机起动过程的蒸发速率低等特点,致使其冷机起动困难。因此,本文研究点燃式甲醇发动机冷机起动具有重要的研究意义。压缩空气辅助喷射技术可以较低的燃料供给压力来实现燃料的高雾化质量,喷雾SMD（Sauter mean diameter,索特平均直径）可达到10μm以内。本文以一台应用自主开发的进气道压缩空气辅助喷射系统（AAPI）的单缸汽油机开展研究。基于甲醇AAPI技术的高雾化作用,本文应用二次喷射策略以优化甲醇发动机冷机起动性能,通过台架试验探讨了首次喷射时刻、首次甲醇喷射量、开阀喷射时刻以及两次甲醇喷射比例对点燃式甲醇发动机冷机起动性能及首循环燃烧特性的影响。试验表明:冷机起动工况甲醇雾化质量的提高可有效改善可燃混合气制备的质量,基于AAPI技术的二次喷射策略是改善冷机起动性能的有效方法。在固定的喷气脉宽条件下,喷醇脉宽的增加会导致喷雾质量的下降,试验表明随首次喷醇脉宽的增加,冷机起动时间延长且首循环最高燃烧压力有所下降,因此提高甲醇雾化质量较增加甲醇循环喷射量对冷机起动性能的提高更有效。第二段甲醇喷射采用开阀喷射形式可以更好的利用进气滚流对甲醇喷雾蒸发的促进作用,进气最高流速对应曲轴转角附近开启混合气喷射更有利于改善着火首循环燃烧特性。首段甲醇喷射时刻应保持在第二段喷射前250°CA开始,此时延长蒸发时间是促进甲醇蒸发的主要因素。二次喷射策略中,应将较大比例的甲醇以第二段开阀喷射形式喷入气道中对首循环的最高燃烧压力以及冷机起动性能均能得到较大的改善。甲醇AAPI雾化下的SMD较普通气道喷射雾化缩小了5-10倍,基于二次喷射策略,通过对比两种雾化方式对冷机起动性能的影响发现,高雾化质量的甲醇喷射能够有效的提高冷机起动性能,应用AAPI技术提高甲醇的雾化质量能够拓宽冷机起动温度极限。试验表明,环境温度为25℃、18℃、15℃、11℃、5℃,其对应的冷机起动时间分别为0.81s、1.2s、2.1s、5.5s,10.5s,并且随温度的下降起动转速也产生明显波动,冷机起动可靠性和稳定性均有所下降。点火正时对点燃式甲醇发动机的冷机起动性能具有较大的影响,试验表明冷机起动工况下,20～25°CA BTDC的点火正时下首循环燃烧做功能力最强,滞燃期最短,可有效缩短起动时间和起动过程转速的稳定性。基于甲醇AAPI技术,对怠速转速暖机工况下不同点火正时,过量空气系数λ、喷气开始时刻对燃烧特性的影响进行了分析。试验表明,点火正时为30°CA BTDC时,最高燃烧压力的循环变动较小,燃烧相对推迟点火角更加稳定,此时的IMEP最大,有较强的做功能力。暖机工况的甲醇混合气浓度较冷机起动工况相对稀释,λ为0.75～0.8范围内具有较高的燃烧稳定性,且平均IMEP较大,有利于暖机工况下的动力性。暖机工况下,在进气阀开启时刻喷射甲醇,此时的甲醇蒸发受进气气流运动影响较大,有利于缸内混合气的均匀性。