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近年来随汽车保有量的不断增加,汽车服务于人们的同时,汽车排放物也使得人类面临越来越严重的环境问题,国家环保部为遏制环境问题也颁布了“史上最严”的国六排放法规。另一方面,巨大的汽车产量和保有量使得国家原油进口量持续增加,能源依赖度不断上涨,在汽车发展的同时急需解决环境污染问题和能源可持续发展问题。乙醇因与汽油物理化学性质类似,现如今已成为全国推广使用的醇类代用燃料（E10）,而废气再循环（EGR）技术已成为汽车的基本配置,能够有效、大幅度的降低排放物中NOX含量,研究乙醇燃料和废气再循环技术共同作用对改善发动机性能有重要意义。为达到本文研究目的,完成了直列四缸发动机台架的搭建及调试,实现了进气道喷射汽油及缸内直喷乙醇,搭建完成了废气再循环系统,安装并调试了测试设备,其中包括CA160测功机及控制系统、lambad测试仪、AVL DICOM 4000五气分析仪、DF-2420油耗仪、DEWEsoft燃烧分析仪及Cambustion DMS500微粒分析仪。通过dSPACE电控系统实现对发动机过量空气系数、点火提前角、直喷乙醇比例、EGR率等参数的控制,开展了如下研究:第一、研究了在不同过量空气系数（0.9、1.0、1.1）时直喷乙醇比例对发动机燃烧特性和排放特性的影响,第二、研究了在过量空气系数为1,不同EGR率时直喷乙醇比例对发动机燃烧特性和排放特性的影响。本文研究主要结论有如下几点:（1）在EGR率为0%,过量空气系数为0.9、1.0、1.1时,直喷一定比例的乙醇可以分别提高平均指示压力1.83%、1.75%和1.11%;可以改善燃油经济性,降低发动机的当量燃油消耗率;乙醇的加入缩短了燃烧的滞燃期,使其缩短为原来的90.52%、90.60%、87.15%,过量空气系数为0.9和1时,直喷乙醇使得快速燃烧期稍有增长。直喷适量乙醇可以改善发动机运行的稳定性,降低平均指示压力变化率(COVIMEP)和最高爆发压力变化率(COVPmax),尤其混合气稀薄时（λ=1.1）对发动机燃烧稳定性影响较大。（2）在EGR率为0%,不同过量空气系数（0.9、1.0、1.1）时,随直喷乙醇比例的增加,NOx呈现出逐渐下降的趋势,可见,乙醇汽化潜热较大的特点可以较大程度降低氮氧化物排放;HC在λ=0.9时,随直喷乙醇比例的增加呈现为先下降后稍有上升的趋势,在λ=1.0和1.1时,呈现为一直下降趋势;受氧气含量的影响,CO变化规律在不同过量空气系数下有所不同。乙醇对微粒排放物降低效果较明显,可以消除其中80-90%的微粒数量。（3）不同EGR率（0%,6%,12%,18%,24%）时,平均指示压力IMEP随直喷比例REthanol增加时的变化规律表现为先上升后降低的趋势,受乙醇和节流损失降低的共同作用,IMEP最高可以提升10%左右;在同一EGR率时,最高爆发压力随乙醇比例变化趋势为先升高后降低,不同EGR率中,EGR=6%时,最高爆发压力高于其它EGR率;乙醇的加入可以缩短火焰的滞燃期,对速燃期的影响为先缩短而后延长。（4）不同EGR率下,直喷乙醇的方式可以降低当量燃油消耗率,改善发动机的经济性;适当的直喷乙醇比例可以有效降低平均指示压力变化率(COVIMEP)和最高爆发压力变化率(COVPmax),改善发动机燃烧的稳定性,当乙醇比例较高时（60%）时,受蒸发雾化时间影响,平均指示压力变化率(COVIMEP)和最高爆发压力变化率(COVPmax)有所上升。（5）在不同EGR率下,乙醇为含氧燃料和层流火焰传播较快的优势可以有效降低排放物中HC的含量;受乙醇汽化潜热较大、引入废气后氧化剂被稀释、混合气比热容增加等多因素共同影响,缸内燃烧温度降低,NOx排放大幅度降低;乙醇的加入促进了缸内的混合气燃烧,使得混合气燃烧更加完全,HC排放降低;排放物微粒中70-85%为核膜态微粒,多数微粒分布呈现为单峰分布,受乙醇和EGR共同作用,排放物中微粒数量可以较大程度降低。综上所述,乙醇的加入可以加快火焰传播速度,使混合气燃烧更加完全,提升发动机的效率,废气再循环技术可以有效降低氮氧化物排放,减少节流损失,提高发动机的输出功率,结合二者的优势,可改善发动机燃烧和排放特性。