随着我国汽车保有量的不断上升，由汽车带来的环境污染也越来越严重。环境保护部2011年机动车防止污染年报显示，“十一五”期间上升的汽车保有量以及普及率低的排放标准，将导致我国空气环境质量越来越差。随着社会的发展，大功率、低能耗的柴油机越来越被关注，柴油机污染物排放对大气环境的影响也越来越备受关注，成为近几年来国内外研究机构以及学者的讨论热点。大量研究成果也表明，柴油机排出的污染物氮氧化物（NOx）中，二氧化氮（NO2）毒性远远大于一氧化氮（NO）。为了减少柴油机污染物的排放，及其对环境危害等问题。研究柴油机NO2的生成机理以及NOx排放特性成为了目前柴油机工作者研究热点。本论文对高压共轨柴油机进行了NO2排放特性研究，并对加装了SCR（Select Catalytic Reduction，选择催化还原）的高压共轨柴油机也进行了NO2的排放研究，最后建立了高压共轨柴油机NO2排放预测模型。首先，对试验发动机原机进行了新欧洲测试循环工况研究，即十三工况测试循环，研究结果表明：NO和NOx的最大排放量出现在十三工况中的低速、中扭矩运行工况中；NO2的最大排放量出现在十三工况中的低速、高扭矩运行工况中。试验数据还表明：在一定转速下，NO2/NOx排放与扭矩关系特性成线型变化，即随扭矩的增加而降低；NO2/NOx在负荷一定时，随转速呈现“V”型变化趋势。其次，对试验发动机加装后处理装置SCR（Select Catalytic Reduction，选择催化还原）进行试验，分析研究了NO2/NOx与SCR还原效率之间的定量关系。该试验研究表明：随着SCR前温度的升高，NO2/NOx百分比降低；但当SCR前温度继续升高，NO2/NOx百分比的下降趋势将降低；在低温区，NO2/NOx百分比对SCR的效率影响波动性很大；而在高温区，影响较为稳定。另外，为了能更好地研究分析高压共轨柴油机NO2排放机理及其排放特性，本论文建立了一个包括40种反应物质、72个基元反应的NO2排放预测模型，模拟验证实验结果表明：在低温区该模型比Patel模型能使压力和温度提前上升；并在该范围内压力和温度的上升趋势比Patel模型更为显著，使得热焰着火时刻也较为准确，从而更为准确地描述了缸内平均压力和平均温度；缸内压力和放热率也都基本与FIRE自带燃烧模型吻合；生成物NO、NOx、CO2和H2O的生成特性也基本一致。最后，本论文通过台架试验验证了NO2排放预测模型，以及NO排放特性。验证实验结果表明：该模型与试验结果趋势一致，误差在16%以内，能较为准确地描述高压共轨柴油机NO2的排放特性。