对于柴油机,高辛烷值燃料由于具有滞燃期长、挥发性好的特点,有利于低温燃烧混合气的形成,在低温燃烧研究中受到了越来越多的关注。本文针对不同辛烷值的PRF燃料,基于排气门两次开启策略开展了内部EGR和燃料辛烷值对小负荷低温燃烧影响的试验研究及小负荷工况的扩展,并进一步针对中低负荷工况开展了内外部EGR耦合控制策略对燃烧和排放特性影响的研究。高辛烷值燃料小负荷低温燃烧试验研究表明,通过内部EGR率和燃烧控制优化,可以提高小负荷燃烧反应速率和燃烧稳定性,改善燃烧效率和热效率。内部EGR率应控制在合理的范围,内部EGR率过高时,过强的废气稀释作用会造成燃烧恶化,CO和HC排放升高,燃烧稳定性下降,对热效率也会造成不利影响。适当降低燃料辛烷值可以显著改善自燃着火性能,提高小负荷燃烧稳定性,同时降低未燃HC和CO排放,更有利于在小负荷工况实现稳定高效的低温燃烧和负荷下限拓展,PRF70在自然进气条件下能实现IMEP为1.84 bar的稳定燃烧。进气压力对高辛烷值燃料的小负荷拓展有明显的影响,将进气压力从100 kPa提高到120 kPa,PRF70燃料的稳定燃烧IMEP可以降低到1.11 bar。但小负荷下燃烧效率低的问题仍需要结合燃烧优化和后处理措施解决。在中低负荷下单纯采用内部EGR虽然仍可以有效控制NO_x排放,但会导致碳烟排放快速升高,燃烧效率下降;此时通过提高进气压力,可在有效降低烟度的同时仍能保持较低的CO与HC排放。采用内外部EGR耦合策略可同时改善中低负荷的燃烧、性能和排放。在总EGR率基本不变时,提高外部EGR率能够延长滞燃期,在控制低NO_x条件下显著改善低温燃烧碳烟排放;而提高喷油压力能够进一步改善燃烧、降低HC和CO排放。在控制低NO_x和碳烟排放条件下(NO_x<0.4 g/kW.h,烟度<0.1 FSN),采用高外部EGR率可以降低对喷油压力的需求,而高内部EGR策略结合适当的喷油压力可以在保持NO_x与烟度相当的情况下获得更低的CO与HC排放。研究结果表明,内外部EGR耦合控制策略是高辛烷值燃料实现高效清洁低温燃烧控制的重要手段,而适当提高喷油压力仍是改善燃烧的有效途径。