均质压燃可控着火(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)汽油机因可以同时改善燃油经济性和降低氮氧化合物的排放水平因而受到了内燃机研究领域的广泛关注和深入探讨。但是HCCI还存在着运行工况范围狭窄的问题。为拓展HCCI燃烧运行范围,充分利用HCCI燃烧的优势,本文在装有进排气门定时和升程连续可变机构(4-Variable Valve Actuating System,4VVAS)的单缸试验发动机上,通过深入研究基于内部废气重压缩策略的HCCI工况边界区域的特征,找出限制HCCI燃烧运行范围的因素。系统研究了火花辅助点火、外部废气再循环和进气增压三种常用控制手段,对拓展HCCI运行范围的作用。研究结果表明:火花辅助点火HCCI燃烧模式,可以在一定程度上增加燃烧持续期,避免了发生爆震的倾向,使得HCCI发动机的负荷边界向大负荷方向平均拓展0.6 bar左右,并在一定程度上改善了CO和HC的排放。通过在基于内部废气重压缩的HCCI燃烧中引入外部废气循环,可以推迟着火时刻,增长燃烧持续期,可以有效避免爆震的现象,改善NOx排放。外部废气循环可以突破原来限制HCCI燃烧的爆震界限,使得HCCI燃烧的负荷范围平均拓展0.8 bar左右。燃烧负荷的进一步拓展受到失火的限制。使用进气增压的方式,可以使相同废气率下的HCCI运行负荷扩大,但是新鲜充量增多后,缸内废气不足以控制放热速度,因而爆震限制了HCCI燃烧负荷的进一步拓展。