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多段燃油喷射耦合EGR的策略是实现新型低温燃烧方式的有效途径之一，能够实现NOx和soot的同时降低。本文应用AVL FIRE三维CFD仿真软件，依据目标样机燃烧室的实际几何尺寸及原机燃油喷射系统的参数，对柴油机燃烧过程进行了数值模拟，并与试验数据相校验，验证了模型的准确性。在此基础上，分别仿真模拟了不同喷油参数及EGR率对燃烧和排放的影响。 具体研究内容如下: (1)不同喷射正时对发动机燃烧过程的影响。仿真计算结果表明，随喷射正时的推迟，主放热峰值逐渐升高，峰值出现时刻逐渐远离上止点;燃烧放热受偏离上止点的影响，热损失增加，热效率降低，缸内压力与平均温度逐渐降低，温度峰值和压力峰值出现的时刻也随喷射正时的推迟而滞后。 (2)不同喷射正时对发动机排放性能的影响。仿真计算结果表明，喷射正时推迟，缸内温度降低，NO的缸内生成氛围得到有效控制，NO的质量分数逐渐降低;soot排放则呈现先升高后降低的变化趋势。通过NO与soot在不同喷射正时方案下的变化特性可观察出，优化喷射正时能够实现柴油机低排放控制。 (3)预喷比例对发动机燃烧及排放的影响。仿真计算结果表明，预喷比例增加，缸内压力和温度升高，由预喷燃油燃烧导致的初始放热峰值升高，主放热峰值降低且峰值出现更早，这有利于提高热功转化效率;由于缸内较高的温度，NO生成相位不断提前，末端排放也随之逐渐升高;尽管较大预喷比例条件下的soot生成时刻更早，生成量更多，但在缸内高温的氧化作用下，末端排放逐渐降低。由此说明预喷比例通过改变缸内燃烧氛围，对燃烧进程及有害污染物的形成产生了重大的影响。 (4)不同EGR率对发动机燃烧及排放的影响。仿真计算结果表明，随EGR率增大，缸内温度降低，滞燃期延长，主喷正时所处缸内时刻的温度随EGR率的增加而升高，主燃烧扩散燃烧比例加大，缸内压力降低。随EGR率增加，NO质量分数呈逐渐降低的趋势，但降幅逐渐减小;而soot排放亦随之增加，直接印证了两者之间的trade-off关系。可见引入气缸的EGR氛围极大地影响了缸内混合与燃烧的各个阶段，而通过精确控制EGR率能够实现对燃烧与排放的优化调控。 本文以燃油喷射策略及EGR率调整为研究方案，从燃烧室内的燃空当量比分布、缸内适时温度以及有害排放物的缸内瞬态历程等方面，对柴油机的燃烧过程及排放特性进行了细致的分析。本文的研究对优化多段喷射耦合EGR喷射策略，实现柴油机高效清洁燃烧具有重要的理论和现实意义。