汽油机稀释低温燃烧技术具有高热效率和低NOx排放的优点,成为近年来内燃机领域的研究热点。但是在高稀释条件下,汽油机在小负荷火焰传播速度下降、在中高负荷的快速放热易导致压升率升高的问题,限制了稀释燃烧经济性的进一步改善。本文拟采用DME微火源引燃结合火花点火的方法,从优化控制放热的角度出发,利用高活性燃料DME易自燃的特点,通过控制DME在缸内的分布状态,实现燃烧速度提升和放热过程的灵活调控,解决稀释燃烧放热过缓及压升率过高的问题。本文的研究工作采用仿真和实验相结合的手段,利用GT-power软件对多种放热率形状进行研究,挑选最适合的放热特征作为实验的理想目标,通过在实验中调控发动机的引燃策略使放热特征向理想目标靠拢,以进一步提高汽油机低温燃烧的经济性。本文首先对低温燃烧汽油机实际存在的多种放热形式进行归纳,并简化设计出四种放热特征,基于GT-power对四种放热特征进行了仿真研究,通过对比热效率、压升率和最大爆发压力等参数,探求优化的放热过程。其次在高废气稀释下小负荷工况下,燃烧放热较缓限制了经济性提升,由仿真结果可知,在不同放热特征下,提高单峰放热的燃烧速度具有最高的指示热效率。通过早喷DME提高缸内混合气活性,控制点火实现了单峰放热过程的优化。鉴于高废气稀释存在着火困难问题,采用集聚型微火源强化前期着火实现稳定的三阶段放热。由于三阶段放热存在火焰传播阶段,其持续期较单峰放热长。因此,单峰放热获得最高指示热效率并较三阶段放热可以进一步提升3.88%。最后在废气稀释下的中等负荷工况下,压升率过高限制经济性提升是稀释燃烧需要考虑的问题。由仿真结果可知,单峰和三阶段放热具有较高的综合评价结果。因此,首先对早喷DME结合点火实现的单峰放热进行了研究,由于试验中COV-_MPRR升高导致敲缸严重,限制了试验放热率向仿真放热率的靠拢;此时,在DME两次喷射策略,由于兼顾了前期强化着火和后期自燃的优势,通过配合点火对三阶段放热过程的优化实现了COV-imep与COV-_MPRR的同时改善,试验放热率可以逼近仿真的放热率。因此在废气稀释的中负荷采用三阶段放热获得了最高指示热效率,相比于PFI燃烧和单峰放热的经济性分别改善6.9%和1.7%。