柴油引燃甲醇是缓解能源与环境双重压力的一种经济、高效、清洁的发动机燃烧模式。优化柴油/甲醇双燃料燃烧是此技术大规模应用的关键，故需从反应动力学基础研究层面开始进行柴油/甲醇双燃料的着火与燃烧特性的研究。本文采用柴油的参比燃料正庚烷替代柴油，利用模拟和实验的方法，对甲醇/正庚烷低温氧化（着火）和高温氧化（燃烧）两个方面分别进行了研究与探讨。对于低温氧化，在高压共轨柴油机上柴油引燃甲醇的工作过程以及在定容弹中用柴油喷入高温高压甲醇空气混合气的实验，均发现滞燃期与通常柴油喷进空气相比延长了许多，同时发现甲醇对柴油着火时间的迟滞作用随温度升高而减弱。为了深入了解甲醇形成的热氛围迟滞柴油着火的机理，利用零维模型开展了甲醇与正庚烷双燃料着火过程的详细化学反应动力学模拟。结果发现，甲醇的存在改变了正庚烷在着火准备期内OH和HO₂自由基的生成与消耗途径。特别是，甲醇的加入不利于正庚烷的低温氧化区间OH的生成，抑制了低温放热的强度，从而延迟了放热的时间。该计算结果准确描述了柴油引燃甲醇的双燃料燃烧特点。通过敏感性分析发现，在双燃料整个着火过程中，正庚烷、甲醇及甲醛与OH的脱氢反应是最重要的。此外，在低温反应区，有正庚烷链分支反应。进入负温度系数区，有正庚烷链传递反应和HO₂、H₂O₂的生成与分解。当到达高温放热区，还有H₂O₂的生成与分解。计算结果指出，初始温度低于1000K时，双燃料的滞燃期比单燃料的长，但当温度超过1000K，情况则相反。最后，初步创建了17步甲醇/正庚烷集总模型。对于高温氧化，利用低压预混火焰结合同步辐射真空紫外光电离技术和分子束取样质谱技术，探测并计算了甲醇掺混比为0%、11%、28%和50%的甲醇/正庚烷火焰中62种燃烧中间产物和最终产物的摩尔分数。结果发现，甲醇的加入对正庚烷的消耗速率和大分子裂解没有影响，其主要作用表现在对C1和C2小分子摩尔分数的影响。甲醇的氧化速率比正庚烷快，故用甲醇替换一部分正庚烷后，整体氧化速率加快。甲醇的加入对甲基、乙炔、乙基、乙烷、乙烯酮有抑制作用，对甲醛和乙醛有促进作用。另外，甲醇的加入对甲基、乙基、乙烷、丙烷的最大摩尔分数出现位置有推后作用；对甲醛的最大摩尔分数出现位置有提前作用，对其他烃类物质最大摩尔分数出现的位置没有明显的影响。最后，该实验结果也为今后模拟提供了依据。