针对汽油机火花点火-可控自燃(SI-CAI)在高稀释条件下面临的放热调控能力下降和燃烧循环变动加剧的问题,本课题组提出了缸内注入少量二甲醚(DME)形成微火源引燃汽油混合燃烧(MFI)的概念。本文采用仿真手段,重点研究了高空气稀释条件下DME空间分布及火花辅助点火对MFI混合燃烧初始火核产生、发展及后期自燃燃烧过程的影响,探索微火源引燃着火的内在机理。首先,建立了所研究的热力学单缸机三维数值计算平台。用计算流体力学(CFD)方法研究了不同DME直喷时刻下缸内DME分布特征,进而研究DME分布对微火源形成的影响,揭示了不同DME分布特征对初始自燃发生过程的作用机制。结果表明,早喷工况DME呈现离散型分布特征,DME及PRF消耗速度相近,放热过程呈现多点顺序自燃、单峰放热特征,离散分布的DME提高整缸混合气活性,自燃发生条件单一。晚喷工况DME呈现集聚型分布特征,燃烧初期以DME消耗为主,高度集聚的DME发挥高能点火源的作用,后期自燃阶段由PRF主导,燃烧过程呈现双峰放热特征,自燃发生边界条件相对宽广。其次,研究了火花辅助点火对MFI混合燃烧过程的作用以及不同DME分布状态对初始火核发展的影响效果。结果表明,在高稀释条件下,火花点火的辅助作用体现为稳定点燃DME离散型分布工况的初始火焰,调控集聚型工况的后期自燃时刻。DME集聚分布特征越强,火花点火后DME浓区越容易达到自燃条件,从而使得微引燃阶段始点提前,且持续期更短,放热比例增大,进而促进后期燃烧过程。DME离散型分布工况中DME主要参与了火花点火诱发的高稀释条件下的火焰传播过程,维持并促进了初始火核的发展。其分布对初始火焰面的发展有诱导作用。在火花点火与二甲醚的耦合影响下,MFI策略中初始火焰传播控制得到了增强,同时也可以稳定触发接下来的自燃过程。在集聚型微火源模式下,火花点火可以引燃火花塞附近少量燃料,提升混合气的温度,促进集聚型微火源的产生,并调控火焰传播及末端混合气自燃。研究结果表明,DME分布特征和火花辅助点火的结合可以增强MFI策略对混合燃烧的控制能力,从而提高宏观燃烧的稳定性。