全球汽车保有量持续增长带来的能源短缺与环境污染问题成为日益关注的焦点。近年来,随着燃油耗法规及排放法规的日益严格,人们对高效清洁燃烧理论的研究逐步深入,研究表明预混合压缩着火燃烧模式在实现高效清洁燃烧方面具有极大的潜力。由于传统柴油燃料挥发性较差,燃烧过程中易于在局部高温贫氧区形成大量微粒,导致超细微粒排放增加。因此,探索从优化燃料特性的角度改善燃烧过程,实现汽油机与柴油机统一化的预混合压缩着火燃烧模式具有重要的理论及现实意义。本文以国Ⅳ高压共轨柴油机为样机搭建了微粒粒度分析平台,气相色谱分析平台,设计开发了基于循环的排气采样系统。以国Ⅳ柴油为基础燃料,通过添加不同比例汽油,配制不同理化特性宽馏程燃料,试验研究了压燃式发动机燃用宽馏程燃料微粒粒度分布特征及成分差异。利用电控高压共轨燃油喷射系统,对燃油喷射参数进行精确调节,针对不同EGR率及喷油压力下的微粒排放特性进行试验研究,分析了瞬变工况微粒粒度分布特征及排气中HC成分的变化规律。通过研究宽馏程燃料及燃烧边界条件对压燃式发动机燃烧及微粒排放粒度分布的影响可以发现,燃料特性对燃烧及微粒排放粒度分布均有显著影响,随燃料中汽油掺混比例增加,滞燃期延长,燃烧相位相应推迟,燃烧过程逐渐由扩散燃烧向预混合燃烧过程转变,预混合燃烧量增大,排气烟度及积聚态微粒微粒数量降低,微粒粒度分布曲线峰值向小粒径方向偏移,但汽油掺混比例过高会导致燃烧不完全度增加,热效率降低。在本文所选负荷工况范围内,从保证热效率的角度讲,汽油掺混体积比控制在40%较为适宜。通过向进气引入EGR,有助于延长滞燃期,为油气混合留出更多时间,能够在一定程度上增大预混合燃烧量。燃用柴油时,当EGR率大于22%时,燃烧过程逐渐呈现出低温预混合燃烧状态,积聚态微粒略有增加,核态微粒数量有所降低。但对于宽馏程燃料,积聚态微粒数量随EGR率增大单调增加,核态微粒比例显著降低。提高燃油喷射压力有助于降低燃用柴油时积聚态微粒数量,但对宽馏程燃料各模态微粒数量影响不大。同时,燃用宽馏程燃料,有助于在一定程度上弥补由于增压器瞬变工况进气迟滞导致的进气不足的问题,改善瞬变过程微粒排放。通过对燃用宽馏程燃料稳态及瞬变工况下排气HC成分进行分析可以看出,汽油掺混比例对发动机排气微粒SOF成分影响较为明显,且不同负荷工况下变化规律存在一定差异。中等负荷工况下,随汽油掺混比例增大,SOF中源自燃油部分比例呈下降趋势；而在大负荷工况,SOF中来自于燃油部分比例升高。此外,对于不同燃料,气态总HC排放中甲烷及乙烯所占比例均达60%以上,且在瞬变历程中,以上两种气态HC物质所占比例呈现先减小后增大的趋势。在瞬变过程中期,甲烷及乙烯总量所占比例随燃料中汽油掺混比例增大而增加。