近年来,随着全球石油等不可再生资源的日益枯竭和环境问题的凸显,节能减排是内燃机发展的热点和趋势。多次喷射策略结合EGR被认为是满足国Ⅳ及更加严格排放法规要求,实现节能减排目标的重要技术途径。因此,本课题所开展的多次喷射策略结合EGR对轻型车用高压共轨柴油机的燃烧过程及排放性能的影响的研究,对轻型车用柴油机具有重要的理论价值和工程意义。　　 本文首先建立了某轻型车用柴油机的一维热力学计算模型和三维燃烧过程仿真模型,结合台架试验,分别对预喷油量、主预喷间隔、后喷油量、主后喷间隔以及EGR率对柴油机燃烧过程及排放性能的影响进行了研究,研究结果表明:随着预喷油量的增加,燃油消耗率会上升,NOX和Soot则呈现先减小后增大的趋势;主预喷间隔对NOX排放的影响不是太明显,随着主预喷间隔角度的增加,燃油消耗率增大,Soot的排放先减小后增大,因此在恰当的主预喷间隔下喷入适量的预喷燃油即可达到Nox、Soot和燃油消耗率的折衷。后喷可以有效的减少Nox和Soot的生成,但需要牺牲一部分经济性,存在一个最佳的后喷油量和主后喷间隔控制范围,使得排放和油耗都达到较为满意的结果。EGR技术能有效地增大缸内废气浓度、降低缸内氧气浓度,使得柴油机缸内燃烧持续期变长,瞬时放热率峰值、缸内压力、缸内温度下降,以抑制Nox的形成,但高的EGR率会造成Soot排放和燃油经济性的恶化。在上述研究的基础上,进行了基于正交设计的多次喷射结合EGR的虚拟优化,研究了多次喷射参数和EGR率对缸内燃烧过程和排放性能的影响。研究发现:EGR是影响燃烧过程及排放性能的最关键因素;在1595r/min,106N.m工况下,预喷油量为7.5%、主预喷时间间隔为20°CA、后喷油量为10%、主后喷时间间隔为30°CA、EGR率为30%时,发动机的性能较佳。　　 利用数值模拟与试验验证相结合的方法,对样机的多次喷射策略和EGR进行了优化,根据优化后的结果结合工程经验绘制了多次喷射策略和EGR的MAP图,并对改进后的发动机进行整车试验。改进后的CO排放为0.21.11g/km、HC为0.07g/km、Nox为0.39g/km、HC+Nox为0.46g/km、PM为0.051g/km,分别比样机低了71.48%、6.67%、36.27%、41.55%、37.8%。说明通过优化多次喷射策略和EGR方案,能使柴油机的燃烧过程和排放性能都达到较优水平。