均质压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition)模式是结合柴油机和汽油机两种传统燃烧模式优点的一种新型燃烧方式,具有低的NOx和碳烟排放,较高的效率。为了能利用进、排气门重叠负角获得气缸内部残余废气实现汽油机的HCCI燃烧,本文设计并加工了具有小持续角的进、排气凸轮轴。利用Ricardo单缸实验汽油机和ACD30交流电力测功机搭建了HCCI汽油机试验台。本实验台架包括冷却水和润滑油温度控制系统、ECU(Electronic Control Unit)、测控及燃烧分析系统。利用小持续角的机械凸轮在Ricardo发动机上实现了HCCI燃烧。并研究了进、排气门定时和升程对HCCI燃烧的影响。试验结果表明,排气门的关闭时刻对缸内的残余废气率影响大,因此对HCCI燃烧影响大,而进气门的开启时刻对HCCI燃烧的影响较小。改变气门升程可以拓展HCCI运行范围,升程大的凸轮轴将HCCI运行范围向高速大负荷方向拓展,而升程小的则向低速低负荷方向拓展。因此有必要设计开发具有全可变气门系统的HCCI发动机。为此,利用宝马先进的可变气门定时VANOS机构和可变升程Valvetronics机构,设计了一个能安装上述机构实现进、排气门参数全可变的发动机缸盖,将此缸盖安装在Ricardo发动机上,就可以搭建研究汽油机HCCI燃烧的原理样机,为研究汽油机的HCCI燃烧以及HCCI和SI的工况过渡提供一个良好的平台。