为了实现柴油机排放污染物中NOx及碳烟的同时降低,众多清洁高效的新型燃烧模式(如低温燃烧)得以迅速发展。但HCCI燃烧可控性差、难以向高负荷拓展;PCI则对EGR要求较高阻碍了两者的发展。RCCI燃烧模式通过双喷射的形式,将不同化学反应活性的燃料喷入气缸并在缸内形成不同的化学反应活性梯度,以实现对燃烧的控制。本文通过对发动机台架进行进气道改造,完成双喷射台架搭建。并在不同工况下系统地研究了不同汽油比例、不同柴油喷油正时以及不同预混燃料(汽油、乙醇、20%丁醇汽油)对RCCI燃烧及排放特性的影响。研究表明,在不同负荷下,随汽油比例变化呈现出多种放热规律,可以实现NOx、碳烟的同时降低;随柴油喷油提前角减小,缸内燃烧更加柔和,NOx排放进一步降低。醇类燃料可以实现缸内燃料更大范围的活性梯度的变化,以及更低的NOx及碳烟的排放。汽油在高负荷高预混比例时容易产生工作粗暴现象,通过实验证明,减小喷油提前角、进气道喷射化学反应活性更低的醇类燃料可以实现RCCI燃烧模式向高负荷的拓展。利用详细化学反应动力学机理与多维CFD计算软件耦合,实现了对RCCI燃烧模式的模拟计算,结果表明,该燃烧模式为柴油多点同时着火形成多个点火核心进而引燃汽油,与传统柴油燃烧相比,缸内高温区域明显减少,从而降低了NOx排放;同时发现,HC主要分布于燃烧室中心及缸壁附近,CO主要分布于靠近燃烧室中心位置的低温区域。