排放法规的日趋严格，瞬态工况法规的建立以及用于降低排放的各种技术措施的应用，使发动机和车辆在瞬态工况下的排放性能越来越受到关注。本文在这样的背景下开展了柴油机EGR系统稳态及瞬态特性的实验研究和理论分析计算。研究的目的是掌握EGR系统在稳态及瞬态工况下对发动机性能及排放的影响规律，为控制和降低柴油机排放提供理论依据。主要内容如下： （1）在大量阅读有关文献的基础上，了解了国内外相关研究的方向和进展，确定了论文的主要任务和目标。 （2）建立了EGR的稳态仿真模型，并进行了校核；同时还对内部EGR对柴油机性能和排放的影响做了初步的研究。根据稳态实验数据，利用韦伯函数拟合放热率，在此基础上，建立可用于计算柴油机EGR系统动态工况的模型；通过不同的瞬变工况的计算方案，探索柴油机性能及排放的变化规律，并得到以下结论：在转速和循环油量不变的情况下，EGR率随EGR阀开度呈“S”型变化规律；恒转速、突加油量时，EGR率的变化几乎不受影响；但在突加速工况，外部负荷保持不变情况下，循环油量增加时，EGR率的变化波动较大；由EGR管路的长度引起的滞后效应对EGR系统的瞬态响应影响较大；EGR的使用会降低加速性能，并且EGR率越高影响越大。 （3）搭建了瞬变工况试验台架，编写系统的参数采集和控制的程序；编写了排气分析仪的瞬态读取程序。该台架系统可实现多种变工况，并且可测量进排气压力、进排气温度、缸压、烟度、Nox、CO2等参数。 （4）实验研究了EGR在原机、双喷嘴和HCCI不同燃烧方式下对排放和性能的影响；研究了启动工况和由双喷嘴燃烧到HCCI燃烧的切换过程；分析了在不同燃烧方式下EGR对排放及性能的影响。得到结论：双喷嘴启动阶段很不稳定，切换到HCCI后燃烧稳定；EGR率（进气CO2）有一个最适合系统的值，此时废气的引入对功率、比油耗、烟度等影响甚小，但降低Nox效果明显；控制EGR率可以控制HCCI燃烧的相位，并且可以扩展HCCI燃烧的低Nox运行工况范围，减小爆震倾向；EGR率升高引起的烟度增大的主要原因是EGR导致的空燃比的下降。