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改善缸内颗粒物的氧化过程是降低柴油机颗粒物排放的有效手段之一。因此，深入研究缸内颗粒物的氧化机理对控制柴油机颗粒物排放具有十分重要的意义。本文基于自主研发的全气缸采样平台和燃烧数值模拟，研究了不同喷油压力和后喷策略条件下缸内颗粒物的氧化行为，并分析了其主要影响因素；另外，基于缸内颗粒物的理化特性探索了氧化诱导的颗粒物破碎规律，并将其与缸内燃烧条件进行了关联性分析。取得的主要研究结论包括：
单主喷工况下缸内燃烧过程可以划分为碳烟生成主导阶段和氧化主导阶段。对于主喷+后喷（M*P）工况，缸内燃烧过程划分为四个连续阶段：主喷碳烟生成阶段、主喷碳烟氧化阶段、后喷碳烟生成和主喷碳烟氧化阶段以及主、后喷碳烟协同氧化阶段。
后喷的加入使主、后喷碳烟在协同氧化阶段内的整体比氧化速率明显升高。缸内混合条件的改善并非引起该氧化促进行为的主要原因；后喷燃烧导致的缸内温度升高优先促进了后喷碳烟的氧化，而后促进主喷碳烟的氧化过程；后喷的引入导致M*P碳烟的整体氧化活性升高，进而促进了颗粒物的氧化过程，此行为也是后喷降低柴油机颗粒物排放的机理之一。
在单主喷工况下，碳烟的sp3/sp2杂化比和微晶尺寸之间有明显的线性相关性。后喷的加入使两者的相关性明显降低，说明此时碳烟颗粒的表面结构和内部结构存在差异性，进而证明了M*P工况下部分缸内碳烟颗粒发生了内部氧化。在M*P碳烟的透射电镜图片中发现了具有中空结构的碳烟颗粒的存在，而中空结构是碳烟颗粒发生内部氧化的典型特征。随氧化反应的继续进行，具有中空结构的碳烟颗粒的基本粒子尺寸明显减小，其内部由排列更加规则、紧密的微晶组成，边缘呈现多边形结构。
碳烟颗粒氧化所导致的基本粒子间连接键的弱化和断裂可引起团聚态颗粒破碎。团聚态颗粒破碎速率随缸内O2浓度的降低明显减小，而与OH自由基的浓度无明显的相关性。碳烟内部氧化会导致基本粒子的坍塌而形成碳质碎片，从而引起基本粒子破碎。基本粒子破碎倾向是缸内温度、O2浓度和碳烟内部结构综合作用的结果。在较低的喷油压力条件下，后喷的加入可导致基本粒子破碎倾向增加。
单主喷工况下缸内燃烧过程可以划分为碳烟生成主导阶段和氧化主导阶段。对于主喷+后喷（M*P）工况，缸内燃烧过程划分为四个连续阶段：主喷碳烟生成阶段、主喷碳烟氧化阶段、后喷碳烟生成和主喷碳烟氧化阶段以及主、后喷碳烟协同氧化阶段。
后喷的加入使主、后喷碳烟在协同氧化阶段内的整体比氧化速率明显升高。缸内混合条件的改善并非引起该氧化促进行为的主要原因；后喷燃烧导致的缸内温度升高优先促进了后喷碳烟的氧化，而后促进主喷碳烟的氧化过程；后喷的引入导致M*P碳烟的整体氧化活性升高，进而促进了颗粒物的氧化过程，此行为也是后喷降低柴油机颗粒物排放的机理之一。
在单主喷工况下，碳烟的sp3/sp2杂化比和微晶尺寸之间有明显的线性相关性。后喷的加入使两者的相关性明显降低，说明此时碳烟颗粒的表面结构和内部结构存在差异性，进而证明了M*P工况下部分缸内碳烟颗粒发生了内部氧化。在M*P碳烟的透射电镜图片中发现了具有中空结构的碳烟颗粒的存在，而中空结构是碳烟颗粒发生内部氧化的典型特征。随氧化反应的继续进行，具有中空结构的碳烟颗粒的基本粒子尺寸明显减小，其内部由排列更加规则、紧密的微晶组成，边缘呈现多边形结构。
碳烟颗粒氧化所导致的基本粒子间连接键的弱化和断裂可引起团聚态颗粒破碎。团聚态颗粒破碎速率随缸内O2浓度的降低明显减小，而与OH自由基的浓度无明显的相关性。碳烟内部氧化会导致基本粒子的坍塌而形成碳质碎片，从而引起基本粒子破碎。基本粒子破碎倾向是缸内温度、O2浓度和碳烟内部结构综合作用的结果。在较低的喷油压力条件下，后喷的加入可导致基本粒子破碎倾向增加。