日益严峻的资源短缺和环境污染问题迫使着人们不断地去探索更加清洁、高效的新型内燃机燃烧方式,均质压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)正是近年来人类在这一探索过程中的一大研究热点。均质压燃综合了传统汽油机和柴油机燃烧方式的各项优点,不仅具有较高的燃烧效率,还能同时降低的PM和NOx排放,且燃料灵活性较好,是一种最具潜力且市场前景广阔的新型燃烧方式。然而均质压燃还面临着燃烧相位难以控制和运行范围窄等难题,这也使得其难以在短时间内得到商业化推广。本文在一台由CT2100Q两缸柴油机改造的HCCI发动机上,以不同混合比的正庚烷/正丁醇混合燃料为试验燃料(正丁醇在混合燃料中的体积比定义为燃料的混合比),采用进气道燃油喷射的方式,研究了燃料混合比、进气温度、过量空气系数和发动机转速对HCCI燃烧特性、排放特性、发动机性能以及运转范围的影响。试验结果表明,随着正丁醇燃料混合比的增大,低温放热量和高温放热量均有所减少,燃烧相位延迟,燃烧循环变动变大,HC和CO排放有所增多,混合气越稀,这种影响越明显,不同的混合气浓度下均存在着一个最佳的混合比,使得平均指示压力和指示热效率达到最大,混合燃料中正丁醇含量的增多能有效拓展HCCI高负荷运转工况范围。提高进气温度明显改善了HCCI燃烧状况,降低HC和CO排放,提前燃烧相位,提高了平均指示压力和指示热效率,拓展了HCCI发动机低负荷运转的范围。随着过量空气系数的增大,燃烧相位逐渐滞后,燃烧持续期逐渐变长,缸内峰值压力、最大放热率和缸内最高燃烧温度都逐渐下降,HC和CO排放则逐渐增大。正丁醇燃料混合比越大,进气温度和过量空气系数对HCCI燃烧和排放的影响越明显。在接近怠速的低转速工况,HCCI燃烧状况较差,HC和CO排放恶化,燃烧稳定性较差,随着转速的升高,HCCI燃烧得到了一定程度的改善,但转速对HCCI燃烧和排放的影响随燃料混合比的变化则存在着一定的差异,总体来看转速对高混合比燃料的HCCI燃烧影响较大。