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日益严格的排放法规对柴油机后处理装置的要求越来越高,相比于愈发复杂和昂贵的后处理装置,柴油机低温预混合燃烧技术能从根本上改善柴油机缸内燃烧情况,提高能源使用效率,同时减少柴油机排放污染物生成,是一种经济有效的技术手段。柴油机PCCI燃烧模式是一种典型的低温预混合燃烧模式,核心控制理念是通过降低缸内燃烧温度并且尽可能改善缸内油气混合情况以同时抑制NO和soot的生成。本文基于一台采用EGR技术耦合燃油多段喷射策略以达到PCCI燃烧模式的高压共轨单缸柴油机,选用AVL Fire模拟软件,模拟多段喷射策略下两段预喷正时、预喷比例和EGR率对柴油机PCCI燃烧和排放的影响,并在此基础上,同时调整预喷正时和预喷比例、预喷正时和EGR率,探究优化预喷正时策略对柴油机PCCI燃烧与排放的影响,为柴油机清洁燃烧控制提供一定参考。具体研究内容和成果如下:（1）基于预喷-预喷-主喷喷油策略,模拟第一段预喷时刻SOI-P1（Start of 1st Pilot Injection）调整时柴油机PCCI燃烧和排放物生成过程。不同多段喷射策略下,将SOI-P1作提前或推迟5°CA调整。缸内燃烧过程温度和当量比云图表明,随SOI-P1推迟,更多的预喷燃油参与初期放热,加速主喷燃油汽化蒸发,主燃烧持续期缩短,缸压主峰值、瞬时放热率主峰值和缸内最高温度都随SOI-P1推迟而升高,并且对应相位提前。NO生成量随SOI-P1推迟增加较为明显,与温度峰值变化有很好的一致性,soot生成量随SOI-P1的推迟略有增大,soot生成浓区和燃空当量比浓区有很好的一致性。（2）基于预喷-预喷-主喷喷油策略,模拟第二段预喷时刻SOI-P2（Start of 2nd Pilot Injection）调整时柴油机PCCI燃烧过程。不同多段喷射策略下,将SOI-P2作提前或推迟5°CA调整。缸内燃烧过程的云图表明,随SOI-P2提前,主喷之后缸内高温区域出现时刻提前,缸内主燃烧放热加快,缸压主峰值、瞬时放热率主峰值和缸内最高温度都随SOI-P2提前而增大,且相位有所提前,同时,SOI-P2提前,缸内着火时刻提前。NO生成量随SOI-P2提前而增大,缸内NO主要分布在温度较高的燃烧室中上部和凹坑底部混合气较稀的区域,不同喷射策略下,SOI-P2调整,soot的生成量变化不大,soot生成过程随着SOI-P2的提前而整体向前偏移。（3）以预喷比例1:1的预喷-预喷-主喷三段喷油的Case2原有方案为研究对象,通过调整预喷正时的策略适度改变两段预喷比例。模拟结果表明。当Q1:Q2为4:1,而保持原有喷油方案不变时,NO生成量明显减小,但此时缸压、放热率和温度峰值降低,压力升高率峰值较低,缸内燃烧放热变缓;由前文研究发现提前SOI-P2能加快主燃烧放热,因此采用将SOI-P2提前5 oCA的喷油方案以实现原先Case2的替代方案,在Q1:Q2为4:1的基础上进一步提前SOI-P2后,NO生成量变化不大,压力升高率峰值升高,与Case2方案中差别不大,缸内燃烧放热过程较快。可见,多段喷射策略下,在增大Q1减小Q2的基础上,采用适当提前SOI-P2的喷油方案,能够保持NO和soot生成在较低水平,同时改善预喷比例变化导致的缸内燃烧放热的变缓。（4）以高EGR率耦合预喷-预喷-主喷三段喷油的Case3原有方案为研究对象,通过调整预喷正时的策略适度降低EGR率。模拟结果表明,当EGR率由44%降低为39%时,缸内燃烧放热较快,压力升高率明显增加,与此同时NO也明显增加;由前文研究发现提前SOI-P1能使缸内燃烧温度降低,因此采用将SOI-P1提前5 oCA的喷油方案以实现原先高EGR率替代方案,在降低EGR率的基础上进一步提前SOI-P1后,缸内燃烧温度降低,一定程度上缓解降低EGR率带来的NO增加,同时压力升高率峰值比原有Case3方案略有增加,缸内燃烧放热加快,一定程度上改善高EGR率导致的燃烧过程恶化。因此,采用预喷正时和EGR率协同调整策略,可以实现柴油机PCCI燃烧的灵活控制。