发动机的增压小型化使燃烧过程中易形成爆震,对使用燃料的抗爆性提出了更高要求。醇类燃料作为优质的可再生能源,具有较高辛烷值,且有益于清洁燃烧,所以本文基于甲醇和乙醇这两种低碳醇,结合三维小型化发动机模型,模拟醇类燃料对于汽油机爆震燃烧的影响,并对比两者抗爆性的优劣。本文首先在在Chemkin-Pro软件中建立定容绝热的燃烧模型计算醇类和汽油混合物的点火滞燃期,采用层流火焰速度计算模型获得醇类对汽油层流火焰速度的影响。通过不同比例的掺混比探讨醇对汽油这两种燃烧特性的影响,并将模拟数据与实验数据对比验证,得出掺混燃料点火滞燃期和层流火焰速度分布规律。然后基于三维模型,首先不考虑进排气及混合气形成,在爆震工况下探讨甲醇/乙醇与异辛烷不同比例掺混后对爆震燃烧的影响。主要从缸内压力震荡来判断爆震强弱,利用缸内温度、燃料消耗、自由基含量和温度压力云图分析爆震过程,探寻不同掺混比例对爆震的影响规律。研究结果表明:在混合气完全均质的模拟条件下,爆震起始于火焰前锋和活塞之间的未燃区,随后的压力波与火焰前锋的相互挤压逐渐加强了能量释放,最终导致强烈的爆震;甲醇和乙醇的添加抑制了爆震强度,推迟了爆震起始时刻,这主要得益于醇类的加入与异辛烷在低温反应中存在竞争,导致异辛烷消耗变慢并延长了低温反应,但醇类的点火延迟特性导致更多的醇会略微增强高温燃烧反而增强爆震;对于H和OH这类快速消耗型自由基主要与燃料消耗相关,醇类的加入抑制了异辛烷低温消耗降低了消耗型自由基生成;对于H2O2和CH2O这类累积型物质,添加的醇越多中低温积累越多,但进入高温分解就越迅速,反而促进燃烧。为进一步接近真实燃烧过程,在考虑混合气形成的直喷条件下,研究甲醇/乙醇和异辛烷掺混燃料在爆震和临界爆震状态下的燃烧规律。在爆震条件下,主要考虑火焰核心的传播过程,结合醇类燃料的消耗速率,找到甲醇和乙醇在此条件下促进爆震的原因;其次在临界条件下,从归一化热释放速率与燃料的消耗速率入手,结合温度和活性自由基分布云图,对比分析甲醇和乙醇抗爆特性的优劣。研究表明:在直喷形成的均质混合气中,醇类的高温燃烧比在第四章完全均质下更迅速,点火时刻较早情况下,醇类加速了火焰前锋和压力波的作用导致爆震增强,甲醇的加强作用更明显。在临界爆震点火时刻下,乙醇较甲醇滞燃期短热值高,较异辛烷含氧高,所以易在此条件下诱发轻微爆震。甲醇的高含氧增加了火焰锋面的燃烧速度,但是其低热值在临界条件下无法增强热释放,加速压力波的震荡。因此在临界条件下,甲醇比乙醇抗爆性能优异。