随着发动机排放法规的日益严格和对发动机经济性的要求越来越高,HCCI燃烧技术在内燃机节能和降低排放的潜力以及二甲醚（DME）作为一种高效率清洁的柴油机代用燃料,引起了人们的关注。HCCI是一种新的燃烧模式,它不同于传统的点燃式内燃机和压燃式内燃机,HCCI具有高热效率、低PM和NOx排放的特点。目前,国内外许多研究者做了关于二甲醚HCCI燃烧模式的化学动力学和燃烧机理的实验和模拟计算研究。本文是以前人的研究成果为基础,应用Chemkin软件对二甲醚进行了HCCI燃烧模式的燃烧氧化机理数值模拟研究和排放特性实验研究。研究结果表明,二甲醚氧化着火燃烧过程可以划分为四个阶段:反应链诱发阶段;活性基积累;低温反应阶段;高温反应阶段。第一阶段的反应引导期放出的热量很少;第二阶段活性基的产生速率比消耗速率大,同时产生大量的热能,这导致了气缸内温度和压力的上升;第三阶段和第四阶段所有物质的反应速率空前提高,DME和CO被氧化的同时产生HO₂,燃烧放热达到最高。二甲醚主要通过以下两种途径氧化消耗:DME裂解:CH₃OCH₃（+M）→产物;二甲醚脱H反应:CH₃OCH₃+HO₂→产物和CH₃OCH₃+H→产物。在二甲醚氧化机理研究的基础上,本文又利用Chemkin软件,模拟计算了进气温度、过量空气数、转速和进气压力等燃烧边界条件对二甲醚燃料HCCI燃烧模式的影响。同时又对二甲醚均质压发动机的燃烧进行了变参数模拟研究。研究表明,进气温度、过量空气数、发动机转速能改变燃烧时刻和燃烧压力;进气压力虽然能改变燃烧压力提高发动机动力性能,但是它基本不改变燃烧时刻,不能作为控制燃烧时刻的一种手段。在ZS1100柴油机的基础上对其进行改造后,形成了可以进行纯柴油燃烧试验、柴油&DME混合燃料双模式燃烧试验和纯DME燃料HCCI燃烧试验。利用五成分废气分析仪,气相色谱仪对台架试验的排放进行了检测和分析。实验结果显示,二甲醚HCCI燃烧模式能同时降低NOx和碳烟,但HC和CO却显著增加。气相色谱仪在线分析发现,DME的非常规排放中只有甲醛峰,其他微量目标检测物质的峰没有出现,故需进一步改进尾气采集方式和检测手段。