柴油机低温燃烧(LTC)由于其在控制有害排放物和实现高热效率方面具有巨大潜力,近年来受到研究者的广泛关注。燃料特性优化和先进的喷射策略是改善低温燃烧的重要手段。本研究以柴油(D)为基准,掺入汽油或正丁醇,组成柴油/汽油(G30)、柴油/正丁醇(B30)、柴油/汽油/正丁醇(DGB)混合燃料,研究不同EGR率下燃料特性的影响。进而在较高EGR率下,研究单次喷射参数(喷射时刻及喷射压力)和两次喷射策略(预主喷及主后喷策略)对四种燃料低温燃烧过程及排放特性的影响规律。研究表明,在柴油中掺混汽油能够改善混合燃料挥发性、降低十六烷值,在降低碳烟排放的同时热效率略有改善。掺混正丁醇除了上述优势之外还因正丁醇分子含氧,碳烟排放改善幅度进一步加大。采用柴油/汽油/正丁醇混合燃料在整个试验的EGR率范围内都保持了较低的烟度。在较高EGR率下,适当提前喷射时刻和提高喷射压力有助于降低碳烟、CO和THC排放,并提高指示热效率,最大压升率是限制混合燃料喷射时刻进一步提前的主要因素。即使对具有高挥发性和低十六烷值的混合燃料,在较高EGR率下提高喷射压力仍能够较明显改善燃烧过程和降低碳烟排放。进一步针对不同燃料进行了两次喷射策略的研究。采用距主喷时刻较近的预喷能够有效降低预混放热峰值及最大压升率,但预喷对高比例掺混燃料(如DGB)的最大压升率降低效果减弱。较小的预主喷间隔在一定程度上会对碳烟排放产生不利影响,而较大的预主喷间隔下CO和THC排放明显升高,并且此时对最大压升率的改善效果有限。因此对高比例掺混燃料,应综合考虑燃油经济性、排放和压力升高率,对预喷参数进行精细优化。后喷对主喷燃烧影响很小,随主后喷间隔增大,指示热效率降低,且这种趋势随着后喷比例的增大而越发明显。与柴油相比,掺混燃料的碳烟排放对后喷策略改变更加敏感。采用适当小的油量和主后喷间隔可以降低碳烟排放,指示热效率略有提高。可见,结合燃料特性和喷射策略优化,能够在有效降低碳烟排放的同时获得燃油经济性的改善,是实现高效清洁低温燃烧的重要技术途径。