内燃机给人类的工作生活方式带来巨大便利的同时也带来了环境治理的压力和能源危机。含氧燃料作为极具发展潜力的清洁代用燃料因其良好的物理化学性质受到相关学者的关注与研究。本文从相同含氧量、不同含氧官能团的酯类（DMC）和醚类（PODE）含氧添加剂入手,结合燃油的喷射参数,研究不同类型的含氧燃料在不同喷射参数的条件下,含氧燃料自身含有氧原子以及不同的含氧官能团在优化缸内燃烧状况以及使碳烟排放下降的潜力,以实现高效可靠的压燃模式。并利用正交试验方法得到了试验数据,建立了NOx和soot关于喷油参数的回归模型,并结合多目标粒子群优化,探索优化后的NOx和soot排放。研究结果如下:在柴油中加入PODE会使缸内压峰值和瞬时放热率峰值相比于纯柴油后有所降低,而添加DMC却使二者均升高,使用PODE作为含氧燃料添加剂相比于DMC会使NOx略有降低,两种含氧燃料均使soot降低。相同条件下,PODE降低soot的幅度更大。在添加含氧燃料后,核膜态颗粒物数量浓度峰值会增加,但积聚态颗粒物数量浓度峰值,颗粒物质量量浓度、GMD降低,颗粒物会偏向小粒径方向。添加PODE相比于添加DMC的颗粒物质量浓度和GMD进一步降低,即PODE在降低颗粒物的潜力更大。结合改变喷油策略,发现单次喷射时,适当早喷或晚喷以及提高喷油压力均会使三种燃料的soot排放和颗粒的质量浓度降低,颗粒物偏向小粒径,但同时会升高NOx和颗粒物的数量浓度。在采用带有预喷策略的两次喷油策略下,发现预喷油量占比小以及主-预喷间隔的大的条件下,会更利于碳烟和NOx的排放,提高预喷油量占比会使积聚态颗粒物数浓度峰值、总颗粒物质量浓度和GMD增加,而核膜态颗粒物数浓度的降低。在增加主-预喷之间的间隔条件下,会使三种燃料的积聚态颗粒物的峰值降低,而核膜态颗粒物的峰值增加。使用含氧燃料PODE柴油添加剂条件下,进行了四种喷油参数的五水平因素正交试验,利用正交试验结果建立了关于NOx和soot的回归模型,发现正交试验结果与回归模型得到的标准化残差都在（-2,2）之间,R-sq为99.0%和94.3%,即模型是可靠的。利用粒子群算法,找到了NOx和soot的两目标优化模型的帕累托前端。得到了在此工况下能获得最低的NOx排放浓度为95.98ppm、soot排放最低为0.56mg/cm3,二者相对折衷的NOx和soot值分别239.76ppm为1.87mg/cm3。