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本文设计了一种气隙隔热活塞，提高活塞顶局部的壁面温度，并减小喷孔锥角，实现了缸内早喷燃油的热碰壁。采用气隙隔热活塞后，早喷燃油的雾化质量得到改善，可在λ＝5.5～7.5(发动机转速600r/min)范围内实现排气不透光度低于5％，NOX排放低于10×10-6。压缩比提高将使两阶段的放热都提前，减少PM、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)排放，但导致氮氧化合物(NOX)排放急剧增加；若推迟供油时刻，第一阶段放热的起始时刻基本不变，放热率峰值下降，第二阶段放热的起始时刻提前，放热率峰值升高。推迟供油时刻还将使缸内燃烧模式逐渐由HCCI燃烧向传统柴油机的喷雾扩散燃烧过渡，HC和CO排放明显降低，NOX排放急剧增加。