基于混合气活性与浓度分层控制的高预混合燃烧(HPCC),通过气道喷射低活性燃料,缸内直喷高活性燃料,可以控制混合气的浓度与活性分层,在宽广的工况范围内实现较高的指示热效率和低soot和NO_x排放。尽管如此,HPCC燃烧仍存在着大负荷工况下,指示热效率较低、最大压升率和碳烟排放较高的问题。汽油/PODE双燃料HPCC可在大负荷工况实现极低NO_x和碳烟排放的当量燃烧,但其热效率仍有待进一步提高。本文在一台改造的单缸试验发动机上,通过进气参数和喷油策略控制缸内热力学状态和混合气分布特性,探索进一步改善汽油/PODE HPCC大负荷工况燃烧与排放的潜力。首先,本文研究了空气稀释与EGR稀释对汽油/PODE HPCC燃烧与排放的影响。结果表明,缸内进气总热容是影响汽油/PODE HPCC燃烧最高温度的主要原因;通过降低缸内的过量空气系数,以及提高每循环进气总热容,都可以延长燃烧滞燃期,进而延长燃烧持续期,降低最大压升率。同时,空气稀释与EGR稀释结合,可以显著改善大负荷工况的指示热效率,NO_x与soot排放,在不采用后处理的情况下,就能满足欧Ⅵ排放法规的要求。在上述工作的基础上,本文进一步研究了喷油策略对汽油/PODE HPCC燃烧与排放的影响。结果表明:两次喷射策略能够缩短主喷滞燃期,提前着火时刻;预喷比例越大,预主喷间隔和主喷时刻对最大压升率和指示热效率的影响越大;通过预主喷两次喷射策略优化,可以显著提高汽油/PODE HPCC燃烧的指示热效率,减少THC和soot排放,同时最大压升率有所增加;高含氧PODE可显著降低大负荷碳烟,但综合考虑排放和压力升高率,汽油/PODE HPCC更适合采用单次喷射策略。