柴油机低温燃烧具有实现高效、超低排放的潜力,是目前内燃机燃烧研究的热点课题之一。本文对进气成分、进气压力、压缩比、喷油压力、喷油策略和含氧燃料等参数对低温燃烧过程影响进行了试验研究,研究了上述参数对柴油机低温燃烧特性及排放的影响。试验在一台六缸涡轮增压高压共轨柴油机上进行,对其中一缸进行了改造,安装了独立的进、排气系统,进气增压采用外部的空气压缩机。研究结果表明,随进气氧浓度减小(或EGR率增大),NOx排放降低,当氧浓度较低或EGR率较大时,传统影响NOx的燃烧系统参数对NOx影响减少,NOx排放主要由氧浓度决定;碳烟排放主要由着火滞燃期和氧浓度决定。进气成分对燃烧过程具有重要影响,比热容大的CO2的NOx和烟度排放最低,但对HC和CO的影响较小。降低压缩比延长滞燃期可以降低中高负荷工况烟度排放,HC和CO相差不大;提高喷油压力是降低烟度排放最有效的手段,并且HC和CO排放略有降低;提高进气压力由于进气温度的影响使滞燃期缩短,大EGR率尤其明显,导致碳烟峰值随进气压力升高而增大。柴油中掺入含氧燃料正丁醇可以明显降低碳烟排放,掺入20%正丁醇还可以明显降低NOx排放,在低进气压力条件下HC和CO排放影响较小,但在高进气压力条件下,HC和CO排放升高。此外,采取后喷控制策略在对经济性和气体排放几乎没有影响的条件下可以明显降低碳烟排放,但需要对后喷时刻和后喷油量进行优化。研究结果还表明,在碳烟排放出现峰值之前,CO、THC排放较低、经济性好,NOx和碳烟排放仍表现为传统的trade-off关系;但在碳烟峰值之后,EGR率升高碳烟排放降低,CO和HC排放急剧增大,经济性变差, NOx和碳烟的折衷关系变为经济性(HC和CO排放)和碳烟的trade-off关系。