近年来,随着大气污染问题的愈加严重和石油资源的日渐枯竭,发展船舶发动机清洁可再生的替代燃料成为目前解决船舶发动机污染物排放和缓解能源危机的有效方法之一。甲醇由于其来源广泛、含氧量高、燃烧速度快等特点被认为是最具前景的替代燃料之一。柴油甲醇组合燃烧（DMCC）技术是目前甲醇应用于柴油机上的最为成功的方式之一,大量试验结果表明,DMCC技术能够有效降低车用发动机NOx和PM排放,同时热效率提高,油耗降低。但DMCC技术在船舶柴油机上的研究与应用在国内尚未见到报道。尽管柴油机的工作原理都相似,但是船舶柴油机的工作特性与车用柴油机有很大的区别。因此为了探究船舶柴油机掺烧甲醇时的发动机特性,本研究进行了以下工作:首先在一台机械泵式增压中冷船舶柴油机上初步探究了DMCC技术应用的可行性;然后在一台高压共轨式船舶柴油机上进行燃烧、排放和油耗等特性的研究;最后在一艘在航渔船发动机上进行了DMCC技术的应用实践。通过以上试验和数据分析得出如下结论:1)船舶柴油机应用DMCC技术后不改变原柴油机的动力性。发动机的进气温度和排气温度均随着甲醇替代率的增加而降低,且甲醇替代率在中小负荷时受到发动机失火的限制,在满负荷时受到爆压过高的限制。2)DMCC技术应用在高压共轨船舶发动机上可提高其性能。在不改变原机柴油标定脉谱（MAP）的条件下,应用了DMCC技术后的燃烧相位大幅提前,燃烧定容度增加,热效率提升,当量比油耗降低。尽管推进特性四工况点下NOx和PM的排放降低不明显,但从全工况范围内来看,NOx和PM排放有较多改善。发动机双燃料模式下的HC和CO排放会大幅升高,但加装氧化催化转化器（DOC）后可将其基本消除。带有DOC后处理时发动机在双燃料模式下能够达到国Ⅰ排放要求。3)预喷对高压共轨DMCC船舶发动机的燃烧、排放和油耗等特性有较大的影响。增加预喷策略后,发动机在双燃料模式下的放热率峰值和压升率峰值大幅降低,着火时刻提前,燃烧稳定性改善,甲醇替代率得到大幅提升;同时当量比油耗和NOx排放大幅降低,PM排放虽有所升高,但仍低于纯柴油无预喷模式。4)实船发动机应用DMCC技术可以大幅改善其性能,且不会对其启停系统和动力性造成不良影响。改造后的发动机在双燃料模式下的排气烟度大幅降低,发动机热效率提高,替换1.0kg柴油仅需1.1kg甲醇,远低于理论替换比2.16。双燃料模式下的燃油经济性较纯柴油模式提高了18.7%。