随着我国机动车保有量的不断增加，控制机动车颗粒排放已成为一项紧迫而重要的任务。本文借助多种颗粒理化特性的表征方法，对颗粒的粒径分布、纳米结构、OC/EC组成、表面官能团和氧化活性等进行了详细的分析，进一步深入研究了燃料特性、喷油策略、废气再循环（EGR）和颗粒捕集技术等柴油机控制策略对于颗粒排放及其理化特性的影响作用，主要的研究内容如下：　　（1）以国四柴油为基准燃料，分别考察了体积分数为20％、50%和100%的生物柴油-柴油掺混燃料（B20、B50、B100）、8%的碳酸二甲酯-柴油掺混燃料（DMC8）和13%的甲缩醛-柴油掺混燃料（DMM13）等不同含氧燃料对于颗粒排放及其理化特性的影响。研究发现，燃料含氧量增加能有效降低积聚态颗粒的产生，减少元素碳 EC的排放量，但同时容易造成核模态颗粒大幅增加；与普通柴油相比，由含氧燃料燃烧产生的颗粒石墨化程度下降，表面含氧基团增加，氧化活性得到增强。而在燃料含氧量相同的情况下，B50对于碳质颗粒的去除效果优于DMC8和DMM13，但 B50在燃烧过程中容易产生更多高挥发性有机物，从而造成核模态颗粒排放量增加，颗粒整体的挥发性增强；燃料的分子结构差异对于颗粒的石墨化程度影响较大，相较于DMC8和DMM13，B50燃烧产生的颗粒石墨化程度最低，氧化活性则相对最强。　　（2）分别考察了单次喷油和两次喷油策略对颗粒排放及其理化特性的影响。由试验结果发现，在单次喷油的情况下，优化主喷时刻、增加喷油压力能加强燃料的预混燃烧强度，从而有效降低积聚态颗粒的排放量；提前喷油、增加喷油压力有助于缩小基本颗粒的粒径，增加颗粒的活性点位数量，从而提升了颗粒的氧化反应速率，使颗粒的氧化活性得以增强。在两次喷油的情况下，积聚态颗粒的排放量随着预喷间隔的增加呈现先上升后下降的变化趋势，预喷的引入对于颗粒的纳米结构影响较小，但能一定程度地提升颗粒的氧化活性；采用主喷+后喷的喷油策略增强了燃烧后期缸内的氧化作用，能明显降低积聚态颗粒的排放量，同时后喷的引入能提高颗粒的有序化程度，使颗粒的氧化活性下降。　　（3）在不同负荷条件下分别研究了0%、10%和30%EGR率对于颗粒排放及其理化特性的影响。EGR对于工质的稀释效应、热效应和化学效应在高负荷下得到增强，高负荷下颗粒整体的质量排放增幅较低负荷时更为显著；EGR对于颗粒结构的影响因负荷状况而异，低负荷条件下缸内的燃烧温度是限制颗粒生长的主要因素，随着 EGR率的增加，颗粒碳层间加合和碳化速率减慢，颗粒的碳化程度下降，氧化活性随之增加，而在高负荷条件下颗粒的生成速率不再由化学动力学主导，EGR率增加提高了气态前驱物的生成量，延长了颗粒生成的反应时间，使颗粒的碳层生长速率提高，从而导致颗粒结构的有序性增加，氧化活性逐渐下降；OC排放量受 EGR率变化的影响较小，而EC排放量则随EGR率的升高明显增加，且在<0.18μm和0.18-0.56μm两个颗粒粒径段内上升尤为明显；颗粒表面的C=O官能团丰度主要受燃烧温度影响，其丰度值随EGR的增加逐渐下降。　　（4）比较研究了流通式DOC、半流通式POC和壁流式DPF的颗粒捕集性能，着重对半流通式POC装置的颗粒去除效率进行了优化研究。试验发现DPF对于整个测试粒径范围内的颗粒均具有较高的去除效率，而DOC和POC则对小粒径的核模态颗粒j具有相对较高的去除效率。通过提前喷油、增加喷油压力提高排气中核模态颗粒的比例，能增加 POC的颗粒去除效率，而 POC结合含氧掺混燃料的运行方式能有效地实现颗粒数量和质量排放的同时降低。试验进一步模拟分析了颗粒在再生氧化过程中的形态结构变化。通过对不同氧化阶段的颗粒进行电镜观察发现，在氧化初期颗粒以外部燃烧为主，基本颗粒尺寸缩小，随后强烈的内部燃烧发生，中空结构形成，在氧化过程后期相邻基本颗粒间发生融合，形成化学稳定结构，使颗粒被氧化的难度大大增加。