国家“双碳”战略对内燃机燃烧技术与理论的发展提出了更高标准和要求,而新型高效燃烧方式是内燃机实现高效、低碳燃烧的重要技术途径之一。甲醇和聚甲氧基二甲醚（PODE）由于运输便捷、燃烧清洁和产量高等优势,非常适合作为内燃机清洁替代燃料,同时,PODE/甲醇双燃料燃烧就是一种清洁替代燃料与新型燃烧方式相结合的高效燃烧模式。然而,PODE/甲醇双燃料燃烧模式的有害物排放特性,特别是非常规污染物排放规律,依然缺乏系统的研究。因此,本文采用台架试验和数值仿真相结合的方法,开展了PODE/甲醇双燃料发动机常规污染物和非常规污染物排放特性的研究,并详细探讨了甲醇比例、喷油参数和进气参数对PODE/甲醇双燃料燃烧污染物生成过程的影响机制。首先,在一台改造的四缸高压共轨发动机上实现了PODE/甲醇双燃料燃烧模式,开展了PODE/甲醇双燃料发动机排放特性的试验研究。采用气体分析仪、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和燃烧分析仪等测试设备,研究了甲醇比例、喷油正时和进气温度对PODE/甲醇双燃料发动机常规污染物和非常规污染物排放的影响规律。研究结果表明,双燃料燃烧能够同时降低NOx和soot排放,但会增加CO和HC排放。与纯PODE（M0）模式相比,在50%甲醇比例（M50）双燃料模式下的NOx和soot排放分别减少了12.4%和26.0%。与M0模式相比,双燃料燃烧模式的NOx排放中NO比例减少,而NO2排放增加;其中,M50模式的NO排放降低了74.6%,而NO2排放增加了26.7%。随着甲醇比例的增加,双燃料模式的N2O排放降低,而甲醛、乙烯、甲烷、乙烷和丙烷排放均有所增加;与M0模式相比,M50模式的甲醛排放增加了3.85倍。喷油正时提前或进气温度增加均会导致NO和NO2排放增加,甲醛、乙烯、甲烷、乙烷和丙烷排放降低;此外,在各个试验工况下,双燃料模式的N2O排放均低于1.0×10-6。当喷油正时从2°CA ATDC提前至-10°CA ATDC时,30%甲醇比例（M30）双燃料模式的甲醛排放降低了41.9%;而当进气温度从30℃升高至60℃时,M30模式的甲醛排放降低11.2%。其次,基于CFD仿真平台CONVERGE耦合化学反应动力学机理建立了PODE/甲醇双燃料发动机缸内燃烧数值模型,详细解析了缸内温度场、当量比、重要自由基以及污染物浓度的分布特征与演变过程,研究了双燃料燃烧污染物的生成过程及影响因素。研究结果表明,随着甲醇比例的增加,双燃料发动机缸内温度场和当量比分布变的更加均匀,这有利于改善可燃混合气形成质量和减少燃烧后期缸内高温区域;同时,自由基HO2和H2O2增加,而自由基O、H和OH却呈先增后降趋势。与M0模式相比,M50模式下HO2自由基峰值浓度增加了1.56倍。甲醇预混区的存在促进了自由基HO2的生成,这也是导致NO2排放增加的主要因素。随着甲醇比例的提高,缸内NOx高浓度分布区域减少,并与缸内高温区域相吻合。与M0模式相比,M50模式的缸内NOx浓度峰值的降幅可达66.8%。与此同时,在双燃料模式下自由基HO2的增加促进了NO转化为NO2的反应速率,从而使NO2排放增加。双燃料发动机甲醇排放的主要来源仍是缸内燃料自身未燃烧部分,而甲醛排放主要是通过甲醇氧化路径所生成。最后,在M0和M30模式下,基于缸内燃烧数值模型进一步仿真研究了喷油参数（喷油正时和喷油压力）和进气参数（进气温度和进气压力）对主要污染物缸内生成过程的影响规律。研究结果表明,喷油正时的推迟,导致双燃料燃烧模式的自由基OH和HO2生成速率下降;当喷油正时从-10°CA ATDC推迟至2°CA ATDC时,M30模式的甲醇排放增加了111.2%。喷油压力的增加会改善双燃料发动机缸内燃料与新鲜充量的混合质量,同时也促进了自由基OH和HO2的生成;当喷油压力从110MPa升高到210MPa时,M30模式的甲醇排放减少了33.2%。进气温度增加会导致双燃料发动机缸内氧化反应时刻提前,自由基H和OH浓度峰值增加,缸内燃烧反应更加剧烈;当进气温度从30℃升高至60℃时,M30模式的未燃甲醇排放降低了55.8%。随着进气压力的增加,双燃料发动机缸内充量的氧含量提高,缸内温度呈下降趋势,导致自由基H、OH和HO2生成速率下降,而NOx、甲醇和甲醛排放却上升;当进气压力从0.10MPa升高至0.16MPa时,M30模式的甲醇排放增加了52.8%。