随着我国汽车保有量的急速增长,内燃机排气所带来的污染问题越来越受到重视。传统内燃机受燃烧模式所限,压燃式柴油机存在氮氧化物与颗粒物排放高的问题,为满足排放法规,不得不依靠冗杂的后处理装置,而点燃式汽油机又存在热效率低的问题,燃油经济性较差。因此,寻找高效、清洁的燃烧技术成为内燃机行业可持续发展的首要问题。均质混合气引燃,以预混燃烧与稀薄燃烧为主的燃烧方式,同时具备高热效率与低排放的优势,应用潜力巨大。本文针对汽油均质混合气柴油引燃低温燃烧(LT-HCII)的新型燃烧技术进行了试验探究,主要进行了以下两点工作：一,汽油比例、柴油喷射时刻、EGR率、柴油轨压对LT-HCII燃烧与排放特性的影响；二,DOC后处理装置与柴油深度预混进一步改善LT-HCII排放的效果。试验在一台高压共轨六缸柴油机上进行,完成了对汽油喷射系统、开放式控制系统的改造,实现了轨压、喷射时刻、喷射脉宽、喷射次数、EGR率等控制参数的灵活调节。研究结果表明,LT-HCII燃烧模式指示热效率较高,试验工况下,可以达到压燃式柴油机水平,但由于不完全燃烧产物增多,导致燃烧效率略有降低。汽油增多,预混燃烧增加,放热率曲线由双峰变为平缓的单峰,而NOx与Soot排放同时降低,缸内明显处于低温燃烧状态,至汽油比例90%时,NOx降至0.79g/(kW·h), Soot近零排放,而循环波动率不超过2%,说明少量引燃柴油即可有效控制LT-HCII的燃烧相位。柴油喷射时刻提前,是提高燃烧效率,改善THC与CO排放的有效措施,但会带来发动机工作粗暴的问题,而随柴油喷射时刻提前,Soot排放始终维持在极低水平,说明控制Soot排放的首要因素是汽油比例。适量EGR的引入,可以有效改善LT-HCII汽油均质稀混合气的燃烧状况,燃烧效率与指示热效率同时增大。而汽油预混燃烧加快,柴油扩散燃烧减慢,导致燃烧持续期基本不变。随再循环废气增多,氮氧化物排放减少,而不透光烟度基本不变,最大值仅为0.036m-1,可见LT-HCII燃烧模式对EGR并不敏感,可结合大比例EGR,同时实现氮氧化物与碳烟的极低排放。柴油轨压增大,是减少THC与CO排放、提高指示热效率、降低循环波动率的有效手段,但同时会带来NOx排放增加的问题。LT-HCII燃烧模式使用60MPa柴油轨压时的不透光烟度值,仅为0.034m-1,而纯柴油模式需要使用140MPa柴油轨压才能与此排放水平相当,可见LT-HCII可使用较低的轨压满足Soot排放要求。此外,DOC的加装并不会引起燃烧特性的变化,对THC与CO的转化效率也超过90%,可使二者同时满足国五排放标准,解决了LT-HCII燃烧模式不完全燃烧产物排放偏高的问题,而柴油深度预混可进一步改善中小负荷下的NOx与Soot排放,试验工况下,氮氧化物比排放最低为0.39g/(kW.h),此时不透光烟度仅为0.0012m-1。