随着能源危机的加剧和排放法规的日益严格，通过寻找替代燃料和清洁的燃烧方式是解决问题的有效途径。醇类和生物柴油作为极具潜力的含氧代用燃料已经引起了人们广泛的关注，而两者的物理化学性质差别很大，对发动机的燃烧和排放影响也不尽相同。目前欧6排放法规已经对发动机排放颗粒的数量进行了限制，研究发动机碳烟颗粒物数量与尺寸分布规律也越发重要。因此本文研究了含氧燃料掺混对部分预混合燃烧和排放的影响、高比例丁醇掺混条件下对多次预混合燃烧以及排放颗粒物数量-粒径的分布规律的影响。　　研究结果表明，含氧燃料丁醇和大豆生物柴油掺混后，均在一定程度上改善了发动机的燃烧和排放。丁醇掺混后，促进混合气的形成，增大预混燃烧的比例，有利于部分预混合燃烧的实现，Soot的排放降低，但使得缸内最大燃烧压力和最大压力升高率变大，NOx的排放增加，燃烧粗暴。相比丁醇，大豆生物柴油掺混后对缸内燃烧的影响程度较小，滞燃期有所降低，不利于预混合气的形成，NOx的排放增加，但由于生物柴油含氧，在一定程度上改善了贫氧情况，故Soot的排放会降低。　　本文采用体积掺混比为50％的大比例丁醇，通过调整喷油策略，实现多次预混合燃烧（MPCI）模式，相比单次喷射，能够保持较大比例的部分预混合燃烧，并能同时降低Soot和NOx的排放，分段放热使得燃烧也更加柔和，为高比例丁醇在发动机上的使用提供了参考。　　对丁醇柴油燃料燃烧产生的颗粒物数浓度-粒径分布规律研究结果表明，在单次喷射策略下，颗粒物的数量粒径分布大多呈现单峰分布。对纯柴油燃料，无论早喷还是晚喷射，数浓度峰值明显变大，数量峰值浓度对应的尺寸减小。丁醇掺混后颗粒物数量峰值浓度对应的尺寸朝较小的方向移动，数量峰值浓度有所增加。两次喷射策略下，燃用纯柴油和大比例丁醇柴油，颗粒的数浓度-粒径分布规律均呈现单峰分布。随着预喷油量的增加，颗粒物数浓度峰值的变化规律都逐渐下降；预喷正时提前到一定程度时，对缸内燃烧和颗粒物的排放规律影响不大。大比例丁醇掺混后，缸内的燃烧得到改善，颗粒物的生成机率变小，同时氧化增强使得颗粒物排放数量大幅下降，尺寸也有所降低。　　后喷能够在一定程度上改善颗粒物的排放。燃用纯柴油燃料时，后喷油量对颗粒物数浓度-粒径分布规律影响较小，始终呈现单峰分布的情况，燃用大比例丁醇柴油燃料B50时，后喷对颗粒物影响较大，数浓度-粒径分布开始呈现单峰分布，随着后喷油量的增加，逐渐变成双峰分布，颗粒数明显降低，但粒径变大。