随着汽车保有量的日益猛增，对能源的需求量越来越多，有限的石油资源和日益严重的环境污染迫使人们不断地寻求适合的替代能源和开发研究新型内燃机燃烧技术，以应对资源和环境这两大挑战。传统汽油机和柴油机在进一步提高燃料利用率和降低有害排放方面几乎都已经达到了极限，为了突破这种极限，适应现代社会节能减排的需要，一种较为理想的燃烧方式均质压燃（HCCI，Homogeneous Charge Compression Ignition）以其高热效率和低氮氧化物、碳烟排放的特点，赢得内燃机业界人士的广泛关注。为进一步研究高十六烷值燃料HCCI发动机燃烧与排放特性，以及发动机性能和运行范围情况，本文以正庚烷（n-heptane）为燃料，在一台改造后的发动机上进行了相关台架试验，并结合正庚烷氧化机理研究分析了试验数据。主要结论如下：正庚烷在HCCI模式下呈现明显的两阶段放热规律。随着进气温度的增加和混合气浓度的增大，缸内峰值压力和瞬时放热率明显增大，着火时刻提前，燃烧持续期缩短，HC和CO排放逐渐减少，燃烧循环变动分别是Tin为50℃和λ为1.9时最小；随着转速的提高，着火时刻提前，燃烧持续期缩短，CO排放逐渐降低，HC排放有所增加，1500r/min时燃烧循环变动最小。平均指示压力和指示热效率随进气温度和过量空气系数的变化规律基本一致，而且每一个过量空气系数下都存在一个最佳的进气温度，使得发动机平均指示压力和指示热效率达到最大，并且随着λ的增大最佳进气温度逐渐增加。平均指示压力范围随着进气温度的增加而拓宽，尤其是拓宽了30℃～60℃区间的平均指示压力的上限范围，随着过量空气系数的增大平均指示压力的上限、下限值都是先升高再降低，λ为2.5时其平均指示压力范围最为广泛。增加进气温度对于过量空气系数上限值的拓展较为明显，但同时却使得下限值有所上升，在本文所选进气温度范围内，60℃和70℃进气温度下的过量空气系数范围最广为1.9～3。主要是因为增加进气温度能给稀混合气提供足够的热量使其稳定燃烧，却使得浓混合气有发生爆震燃烧的倾向。