Small esters represent an important class of high octane biofuels for advanced spark ignition engines. They qualify for stringent fuel screening standards and could be synthesized through various pathways. In this work, we performed a detailed investigation of the combustion of two small esters, MA (methyl acetate) and EA (ethyl acetate), including quantum chemistry calculations, experimental studies of combustion characteristics and kinetic model development. The quantum chemistry calculations were performed to obtain rates for H-atom abstraction reactions involved in the oxidation chemistry of these fuels. The series of experiments include: a shock tube study to measure ignition delays at 15 and 30 bar, 1000–1450 K and equivalence ratios of 0.5, 1.0 and 2.0; laminar burning velocity measurements in a heat flux burner over a range of equivalence ratios [0.7–1.4] at atmospheric pressure and temperatures of 298 and 338 K; and speciation measurements during oxidation in a jet-stirred reactor at 800–1100 K for MA and 650–1000 K for EA at equivalence ratios of 0.5, 1.0 and at atmospheric pressure. The developed chemical kinetic mechanism for MA and EA incorporates reaction rates and pathways from recent studies along with rates calculated in this work. The new mechanism shows generally good agreement in predicting experimental data across the broad range of experimental conditions. The experimental data, along with the developed kinetic model, provides a solid groundwork towards improving the understanding the combustion chemistry of smaller esters.

小酯代表了用于高级火花点火发动机的一类重要的高辛烷值生物燃料。它们符合严格的燃料筛选标准，可以通过各种途径进行合成。在这项工作中，我们对两种小酯，MA（乙酸甲酯）和EA（乙酸乙酯）的燃烧进行了详细的研究，包括量子化学计算，燃烧特性的实验研究和动力学模型的开发。进行量子化学计算以获得与这些燃料的氧化化学有关的H原子抽象反应的速率。系列实验包括：减震管研究，以测量15和30 bar，1000–1450 K和等当比0.5、1.0和2.0时的点火延迟；在大气压和298和338 K的温度下，在当量比[0.7-1.4]范围内的热通量燃烧器中的层流燃烧速度测量；在当量比为0.5、1.0和大气压力下，在喷射搅拌的反应器中，MA的800-1100 K和EA的650-1000 K的氧化过程中的形态和形态测量。针对MA和EA的已开发化学动力学机制结合了近期研究的反应速率和途径以及这项工作中计算出的速率。在预测广泛的实验条件下的实验数据时，这种新机制总体上显示出良好的一致性。实验数据以及已开发的动力学模型为增进对较小酯的燃烧化学的理解提供了坚实的基础。4]在大气压和298和338 K的温度下；在当量比为0.5、1.0和大气压力下，在喷射搅拌的反应器中，MA的800-1100 K和EA的650-1000 K的氧化过程中的形态和形态测量。针对MA和EA的已开发化学动力学机制结合了近期研究的反应速率和途径以及这项工作中计算出的速率。在预测广泛的实验条件下的实验数据时，这种新机制总体上显示出良好的一致性。实验数据以及已开发的动力学模型为增进对较小酯的燃烧化学的理解提供了坚实的基础。4]在大气压和298和338 K的温度下；在当量比为0.5、1.0和大气压下，在喷射搅拌的反应器中，MA的800-1100 K和EA的650-1000 K的氧化过程中的形态和形态测量。针对MA和EA的已开发化学动力学机制结合了近期研究的反应速率和途径以及在这项工作中计算出的速率。在预测广泛的实验条件下的实验数据时，这种新机制总体上显示出良好的一致性。实验数据以及已开发的动力学模型为增进对较小酯的燃烧化学的理解提供了坚实的基础。0且在大气压下。针对MA和EA的已开发化学动力学机制结合了近期研究的反应速率和途径以及在这项工作中计算出的速率。在预测广泛的实验条件下的实验数据时，这种新机制总体上显示出良好的一致性。实验数据以及已开发的动力学模型为增进对较小酯的燃烧化学的理解提供了坚实的基础。0且在大气压下。针对MA和EA的已开发化学动力学机制结合了近期研究的反应速率和途径以及在这项工作中计算出的速率。在预测广泛的实验条件下的实验数据时，这种新机制总体上显示出良好的一致性。实验数据以及已开发的动力学模型为增进对较小酯的燃烧化学的理解提供了坚实的基础。