降低有害排放是柴油机研究的关键课题,多次喷射结合EGR被认为是降低柴油机有害排放的重要技术途径。本文在一台高压共轨柴油机上进行了多种多次喷射策略及其与EGR耦合对发动机燃烧、性能和排放影响的试验研究。首先研究了预喷-主喷、预喷-预喷-主喷、主喷-后喷和预喷-主喷-后喷等不同喷射策略下喷射参数对柴油机性能及排放特性的影响。研究结果表明,小负荷时采用适当的预喷射可以降低发动机NOx排放和比油耗,大负荷工况时预喷对NOx、烟度及比油耗影响较小。中等负荷下采用预喷-预喷-主喷喷射策略,预喷定时、预喷油量对发动机的影响一定程度上与单次喷射类似。两次预喷喷射时刻较早且间隔较小时,可得到相对较好的排放性能。大负荷下采用主喷-后喷喷射策略可以降低烟度排放,但需要优化主-后喷喷射间隔。采用预喷-主喷-后喷喷射策略时,预喷参数和后喷参数对柴油机性能和排放的影响与预喷-主喷喷射策略和主喷-后喷喷射策略中得到的结果基本类似。因此,在参数的优化过程中,可以将预喷和后喷作为两个相对独立的控制参数来分别考虑。在上述研究的基础上,采用基于VNT的冷却EGR系统,进行了多次喷射与EGR耦合的试验研究。采用优化的多次喷射策略结合EGR,可以同时降低NOx和烟度。对ESC测试循环B75工况控制NOx排放达国V排放限值(2.0g/kW.h)的研究表明,对多次喷射参数优化后,Soot比排放可比单次喷射降低60%以上,而对比油耗的影响很小。通过多次喷射与EGR控制的优化,最低Soot比排放可以控制在0.01 g/kW.h以内,这说明采用多次喷射结合EGR,在减小对PM后处理依赖的情况下具有满足国V排放的潜力。