之前的研究表明,正丁醇活性分层燃烧(RSC)和浓度分层燃烧(CSC)能够实现满意的发动机性能。然而,正丁醇/柴油活性分层燃烧和正丁醇浓度分层燃烧在着火和燃烧特性上的差异,还没有被探讨。在本次研究中,通过结合KIVA-3V程序和非支配筛选遗传算法(NSGA-II)程序,研究了正丁醇活性分层燃烧策略和浓度分层燃烧策略。对于RSC和CSC策略,正丁醇在气道内预混。然而,对于RSC策略和CSC策略在缸内分别直喷柴油和正丁醇。挑选五个重要的运行参数作为优化变量,包括预混比,喷油时刻,进气门关闭时刻的缸内初始温度,进气门关闭时刻的缸内初始压力,以及外部废气再循环(EGR)率。遗传算法的优化结果表明,RSC策略采用高预混比,灵活改变喷油时刻的策略;而CSC策略采用提前喷油时刻,灵活改变预混比的策略。由于正丁醇比柴油的活性更低,CSC策略需要更高的进气初始温度。对于RSC策略,增加预混比会延迟CA50时刻,改善燃油经济性,降低声响强度和NOx排放。对于CSC策略,随着预混比的增加,和喷油时刻的推迟,缸内直喷正丁醇的冷却作用减弱,导致了CA50时刻的提前,燃油经济性改善和更高的声响强度。对比两种燃烧策略表明,RSC策略在着火可控性和声响强度的降低上更佳,而CSC策略则在燃油经济性和NOx排放的减少上更佳。进气温度、外部EGR率以及进气压力对两种分层燃烧策略的发动机表现的影响类似。