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雾霾天气的频繁发生及我国原油对外依存度的不断攀升，使PM和NOX减排及节能成为现阶段我国汽车工业的首要任务。汽油预混合气柴油引燃燃烧方式解决了传统汽油机中汽油的利用效率低的问题，避免了常规柴油机PM和NOX排放无法同时降低的问题，但该燃烧模式存在小负荷工况HC和CO排放高和大负荷工况工作粗暴的共性问题。 本文采用甲醇形成预混合气，以直喷进入气缸的F-T柴油作为引燃燃油实现了预混引燃燃烧，利用甲醇汽化潜热大的特点降低燃烧温度、抑制NOX生成，甲醇的高辛烷值和F-T柴油的高十六烷值有利于拓展预混引燃燃烧的上下负荷界限，而通过改变柴油机供油提前角实现的喷油正时的变化和压缩比的降低会对预混引燃燃烧过程产生最直接影响。本文通过单缸机台架试验研究了甲醇占能比、供油提前角和压缩比等控制参数对该燃烧模式燃烧与排放特性的影响，尤其是在改善其小负荷工况HC和CO排放高和大负荷工况工作粗暴方面的作用。研究结果表明，预混引燃发动机在大负荷工况的热效率较原机稍高，可以实现低PM排放，同时NOX排放较原机的降幅在30％以上，但小负荷CO排放、THC排放和HCHO排放远高于原机水平，而供油提前角的改变及压缩比的降低并不能有效的改善这种情况;预混引燃燃烧放热率曲线呈明显的“双峰形”，甲醇占能比的增大、压缩比的降低和供油提前角的改变可以不同程度的改善柴油机大负荷工况粗暴燃烧程度、推迟燃烧始点，加快燃烧速度。通过对预混引燃发动机爆发压力及其相位的循环波动率分析可知，高甲醇占能比的预混引燃发动机的循环波动较原机有所改善，供油提前角的减小有利于降低爆发压力的循环波动。利用统计学理论分析了压缩比和供油提前角对预混引燃发动机小负荷工况CO排放、THC排放和HCHO排放及大负荷最大压力升高率的影响程度。结果表明，在选定的工况和因素水平范围内，压缩比的变化仅对小负荷工况的CO排放有高度显著的影响，即以降低压缩比或改变供油提前角的方法无法有效改善预混引燃发动机的小负荷工况HC和CO排放和大负荷工况工作粗暴问题。本文对解决预混引燃发动机共性问题的方法进行了探索，为以后对预混引燃燃烧的深入研究提供了一定的依据;同时，开发了一种新的预混引燃燃烧实现方式，这有利于促进煤基燃料的高效清洁利用。