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内燃机自诞生150多年以来，凭借其优异的性能一直占据着主流动力机械的地位。然而随着低碳环保理念不断深入人心，人们对内燃机的排放性和经济性提出了更加苛刻的要求，加之新能源汽车技术的不断进步，使传统内燃机行业正面临着前所未有的挑战。进入新世纪，一种新型内燃机燃烧理论均质压燃（HCCI）技术因可同时提高经济性和排放性而逐渐受到重视，但是由于该种燃烧方式受化学反应动力学控制，其燃烧控制困难，工作范围狭窄。本文采用模拟的方法来探索HCCI燃烧规律，寻找将其实用化的方法。本文首先归纳和总结了实现HCCI燃烧的方法，结合课题组的技术条件，采用负气门重叠角策略来实现HCCI燃烧。针对负气门重叠角策略的需要，也为了方便同其他内部EGR策略进行对比，设计了一款新型可变气门升程机构（CVVL），并用动力学仿真软件ADAMS对设计的结果进行了校核，之后通过该模型输出了不同相位、周期和升程的气门曲线。为了能够对HCCI燃烧进行仿真模拟，使用AVL-Boost与CHEMKIN软件进行联合运算，建立了零维单区耦合简化化学反应动力学机理的HCCI燃烧模型，模型中所耦合的化学反应机理借用了Youngchul Ra等人建立的简化机理，经计算证明该机理适合于本机的计算。本文以HCCI燃烧仿真平台为基础，研究了负气门重叠角、压缩比、气门升程、转速等对HCCI发动机的燃烧和换气过程的影响。通过仿真计算得出了在本样机的条件下的一些结论：通过改变负气门重叠角的大小，可以改变EGR率，从而实现发动机的负荷控制；改变压缩比可以实现对燃烧时间的控制，增大压缩比可以拓展发动机低负荷工况，但受工作粗暴影响，对发动机高负荷拓展能力有限；在得到相同的IMEP的情况下，合理增大发动机的气门升程可以获得更小的压力升高率，有利于拓展大负荷工况；转速对HCCI发动机工作范围的影响显著，转速为1000rpm时，压力升高率大，限制大负荷范围的扩展，转速为4000rpm时，负荷的变化幅度较小，受失火限制，向低负荷方向拓展范围困难；采用进排气门升程不相等的负重叠角策略，具有提高HCCI高负荷工况的潜力；相比于其它内部EGR策略，负气门重叠角策略在扩大发动机工作范围上具有优势。