面临能源危机和环境污染的双重挑战,内燃机的高效清洁燃烧已经在各国内燃机界引起了广泛的关注。二甲醚（DME）因其突出的理化特性及超低排放被认为是清洁高效的车用发动机燃料,近年来国内外开展了大量的二甲醚燃烧性能和排放的实验与模拟研究。本文首先就内燃机代用燃料的发展以及二甲醚的理化特性与在发动机上的应用,EGR技术的发展进行了简要的介绍。然后对DME发动机燃烧的非常规排放物进行了变参数试验研究,得到了限制非常规排放物的试验条件与发动机运行参数。探讨了非常规排放物的反应机理及非常规排放物与常规排放物（甲醛与HC排放、甲酸与NO排放）之间的关系。建立了进气掺混CO₂的DME发动机试验台架,自行设计了台架的进气系统,校准了瑞士生产的高精度Kistler压电传感器同与之配套的电荷放大器,设置了测量非常规排放物的傅立叶变换红外分析仪的CALCMET检测库。在燃烧性能与排放的试验中,测量了CO₂添加后,DME发动机的缸内压力、压力升高率及压力升高加速度,油耗率、排气温度、噪声、过量空气系数,排气中的常规排放物CO、CO₂、O₂、HC与NOx,以及非常规排放物甲醛,甲酸与甲酸甲酯的浓度。为进一步深入的理论计算提供了大量的实验数据。采用watson零维模型就进气添加CO₂对DME发动机燃烧特性参数（如缸内温度,比热比等）与性能参数（如缸内压力）的影响进行了数值模拟与试验验证,证实了watson模型及其计算程序的有效性。同时。利用实测的发动机示功图,进行了DME发动机燃烧放热率的计算与参数分析研究。在watson零维模型的基础上,采用准维多区模型对DME发动机NOx的排放进行数值模拟,探讨了其随CO₂掺混量变化而变化的规律,并且通过试验数据验证了该模型的适用性和良好的预测能力。