新型燃烧方式和生物质燃料是当前内燃机高效清洁燃烧研究领域的两个重要方向。双燃料高预混压燃（HPCC）是基于HCCI、PCCI等新型燃烧方式提出的新一代燃烧方式。其在不同负荷工况呈现不同燃烧模式，但共同特征是：由进气道喷入燃油形成大比例预混合气体（60%以上），呈现高比例预混合燃烧。本文针对应用于增程式电动车动力辅助单元的内燃机需求，开展生物质燃料—正丁醇/生物柴油高预混压燃试验研究。在一台经过改造的单缸柴油机上，采用缸内直喷生物柴油、进气道喷正丁醇的方案，研究了生物柴油喷油策略、正丁醇与生物柴油比例和EGR率等对正丁醇/生物柴油双燃料高预混压燃的燃烧和排放特性的影响。研究结果表明，正丁醇/生物柴油双燃料HPCC燃烧呈现多种燃烧模式组合的复合燃烧现象。采用较高的正丁醇比例（80%左右）、合适的EGR率（40%）和生物柴油单次早喷策略，可以有效调整缸内活性分布，使HPCC预混合低温燃烧比例增大，并控制燃烧放热和最大压力升高率，可以获得较高的热效率和极低的NOX和碳烟排放。为进一步控制压力升高率，拓展正丁醇/生物柴油双燃料HPCC的高效清洁燃烧运行工况，针对生物柴油的两次喷油策略进行了研究。结果表明，合理调整生物柴油主喷油时刻（即第一次喷油时刻）、主喷油量和正丁醇比例，可以有效调节缸内活性，控制HPCC燃烧过程，获得较高的热效率和较低的NOx和soot排放，同时显著降低最大压升率。进一步负荷拓展研究表明，通过采用适当的喷油时刻，同时提高正丁醇和主喷油比例，可以在保证较低NOX和soot排放条件下，有效拓展HPCC燃烧的最大运行负荷。