均质压燃着火（HCCI）燃烧具有高热效率和低NOx排放的优势，是实现内燃机节能减排最为有效的技术手段之一。HCCI燃烧的实用化迫切要求对其着火过程拥有清晰的理解，进而开发可靠的控制技术。在基于内部废气再循环策略汽油机HCCI燃烧中，有实验现象表明，目前所明确的影响规律仍不能完全解释HCCI着火现象，而已有研究结果表明废气中存留的低浓度组分的化学作用会对HCCI着火产生影响，因此需要进一步对其开展研究。本研究在单缸汽油HCCI原理性样机实验平台基础上搭建了缸内气体实时取样分析实验系统，在不同废气率、空燃比和燃烧相位条件下，分析内部废气中残留小分子碳氢的组分和浓度。并通过外部废气再循环管路不同位置的气体取样分析，对比了内外部废气中残留小分子碳氢的组分和浓度差异。同时利用耦合汽油替代组分详细氧化机理的单区零维化学反应动力学模型，仿真分析了废气中残留的多种小分子碳氢对自燃着火过程的影响能力和机制。内部废气中残留浓度高于10ppm的小分子碳氢主要是CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C2H2、CH2O和CH3CHO。理论空燃比条件下，CH4、C2H4和C2H2约占此7种物质总残留浓度的80%。其中，C2H2和C2H4对促进HCCI着火的贡献最大，而CH4对HCCI着火存在抑制作用；偏稀混合气条件下，CH2O的促进作用会得到相对提升。理论空燃比条件下，7种小分子碳氢之间的协同作用相对于7种物质单独对HCCI着火作用的累加提升了0.14°CA。随着废气率的增大，缸内充量中的小分子碳氢增多，废气的化学作用对自燃着火的促进能力增强。在恒定负荷下，通过调节有效压缩比，提前HCCI着火。实验结果显示，废气中CH4、C2H4和C2H2浓度分别提升8.79倍、9.88倍和5.71倍，故燃烧相位的提前与小分子碳氢残留浓度的提升呈现强烈的相互促进关系。利用化学反应动力学仿真，分离促进HCCI着火提前的热作用，发现废气中小分子碳氢残留浓度的升高增强了废气化学作用对HCCI着火的影响。为理解外部再循环对废气化学作用的影响，引入7.73%外部废气拓展HCCI燃烧负荷范围。结合缸内和进排气管取样，分析了外部废气中小分子碳氢残留浓度的变化历程。相比于内部废气再循环，外部废气再循环过程使得具有促进HCCI着火作用的小分子碳氢残留浓度普遍降低。仿真计算显示这种差异使得该工况HCCI着火推迟约0.04°CA，该影响主要是由废气从缸内流至排气管这一过程所导致。当外部废气率有限，其对HCCI着火时刻的化学影响较小。