随着全球汽车保有量的不断提升,能源危机和环境污染问题持续加剧,使得内燃机行业的节能减排已成为全球关注的焦点。在这样的时代背景下,新型燃烧模式配合可再生代用燃料的开发利用不仅是缓解能源危机的关键措施,也是降低发动机污染物排放的重要手段。其中,反应活性控制压燃模式（Reactivity Controlled Compression Ignition,RCCI）被证明是一种高效清洁的新型燃烧模式,其可灵活采用多种燃料,通过构建缸内活性梯度进而控制燃烧相位。针对RCCI燃烧模式活性分层的特点,选取两种活性差异较大的可再生替代燃料对构建缸内活化氛围至关重要。乙醇燃料与加氢催化生物柴油因其可再生性、清洁特性以及较大的活性差异,作为RCCI发动机燃料具有较强的应用前景。基于此,本研究从新型燃烧模式与燃料理化特性协同配合的思路出发,结合光学诊断方法,探究了含醇汽油-加氢催化生物柴油RCCI燃烧模式下活性分层对RCCI发动机着火过程、火焰发展及碳烟生成历程的影响机制。本研究基于一台压燃式光学发动机,搭建了光学测试系统,采用高速成像法获得了发动机缸内自发光火焰的发展历程,应用双色法获取火焰温度场及表征碳烟浓度的KL因子分布,协同燃烧分析仪获取缸内燃烧压力与放热率等参数,分析了发动机缸内的燃烧过程。采用进气道喷射低活性燃料,缸内直喷高活性燃料的方式,基于燃料特性、喷射参数与RCCI燃烧模式相匹配的控制策略,探究了乙醇/汽油掺混比（E0、E10、E50、E100）、进气道燃料预混能量占比（PER-70、PER-80、PER-90）以及加氢催化生物柴油的直喷时刻（DI-35、DI-30、DI-25、DI-20、DI-15）对RCCI发动机着火燃烧及碳烟生成特性的影响机制。研究结果表明:乙醇/汽油掺混比的提高使燃烧室内燃烧始点不断推迟,燃烧过程中着火核心均形成于近壁区域,火焰由四周多点自燃向视窗中心发展,火焰面积与火焰自然发光度峰值逐渐减小。随着乙醇/汽油掺混比的提高,燃烧重心CA50滞后,燃烧持续期缩短,缸压峰值以及放热率峰值均减小,循环放热量降低,使用E10、E50与E100对应的循环放热量相较E0时分别降低4.76%、5.21%和14.95%。燃烧区域的氧浓度的提高在燃烧过程中有效抑制了高温与高浓碳烟的生成,使用E10、E50与E100火焰中高于1800 K（即KL因子高于0.91）的区域相较E0分别减少46.35%、73.62%和85.33%,KL因子总量峰值相较E0工况分别降低13.53%、54.58%和72.81%。进气道预混能量占比的提高使燃烧室内燃烧始点不断推迟,着火核心形成位置由近壁区域转变为油束区域,火焰由四周多点自燃向视窗中心发展转变为沿油束向四周发展,火焰面积与火焰自然发光度峰值逐渐减小。随着预混能量占比的提高,燃烧重心CA50滞后,燃烧持续期缩短,缸压峰值以及放热率峰值均减小,循环放热量降低,其中PER-80与PER-90工况对应的循环放热量相较PER-70工况分别下降12.43%和21.62%。燃烧区域氧浓度的提高以及池燃烧情况的减少共同抑制了碳烟的生成,使高温与高浓度碳烟区域明显减少,其中PER-80与PER-90工况火焰中高于1800 K（即KL因子高于0.91）的区域相较PER-70工况分别减少90.12%和96.36%,KL因子总量峰值相较PER-70工况分别降低74.35%和94.85%。加氢催化生物柴油喷射时刻的推迟使燃烧室内燃烧始点不断推迟,着火核心形成位置由近壁区域转变为油束区域,火焰由四周多点自燃向视窗中心发展转变为沿油束向四周发展,火焰面积峰值逐渐增大,火焰自然发光强度峰值先增大后减小。随着加氢催化生物柴油喷射时刻的推迟,燃烧重心CA50先向上止点靠近后远离,燃烧持续期缩短,缸压峰值先增大后减小,放热率峰值逐渐增大,循环放热量逐渐升高,其中DI-30、DI-25、DI-20和DI-15工况的循环总放热相较DI-35工况分别提高18.21%、25.35%、27.72%和35.85%。燃烧室内先增多后减少的池燃烧现象使高温与高浓碳烟区域先升高后降低,当喷射时刻由DI-35推迟至DI-20工况时,火焰高温区域（＞1800 K）以及KL因子峰值分别提高525.72%和273.63%,当喷射时刻进一步推迟至DI-15工况时,火焰高温区域（＞1800 K）以及KL因子峰值相较DI-20工况分别降低35.65%和37.92%。