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燃用高稀释混合气具有提高汽油机热效率并降低NOx排放的优点。而高稀释条件下如何形成稳定的着火和快速放热是其应用的关键。利用二甲醚（DME）压缩自燃可以获得远大于火花点火的能量,进而诱发超稀汽油-空气混合气实现稳定的燃烧,提高汽油机的热效率。为此,在一台光学发动机上,采用缸内直喷DME、进气道喷射汽油的形式,研究了纯DME自燃特性以及DME引燃稀释汽油混合气的燃烧过程。得到如下主要结论:在使用纯DME条件下,随着DME喷射时刻（SOI）提前,初始自燃点逐渐远离喷嘴侧,自燃区域更为分散,而在缸内形成易于燃烧的可燃混合气,使得燃烧重心前移,燃烧持续期减小,放热率峰值增加。提高内部废气率或者增加进气温度对DME早喷工况下的燃烧过程有明显的改善。火焰的形态与DME的自燃区域有关,DME自燃火焰的相对光强可以表征瞬时放热率的大小。在DME引燃稀释汽油混合气的条件下,燃烧过程中存在明显的低温和多阶段放热特点。其中,低温放热主要由DME所控制,第一个主放热峰来自于DME自燃以及部分汽油燃烧,而第二个主放热峰主要来自于以汽油为主的末端可燃混合气自燃。在进气温度(Tin)为20°C、过量空气系数（λ）为2时,随着DME喷射比例(RDME)的增加,燃烧相位提前,瞬时放热率增加,自燃火焰的面积以及亮度较高,当RDME为8%时,燃烧相位过晚,不会产生第二个主放热峰,导致燃烧过程加长。随着SOI提前,气缸内易于形成可燃混合气,使得整个燃烧过程提前,循环波动降低。但当DME喷射比例较低时,DME喷射时刻过早,分布在气缸内的DME-空气混合气过稀,降低了燃烧反应速率,使得燃烧相位推迟。当Tin为20°C、RDME为16%时,在λ为1.7时,未燃区汽油的自燃倾向更为明显,第二个主放热峰值增加,相位提前,火焰亮度以及面积较高。在RDME为16%、λ为2的条件下,将提高进气温度到50°C,DME初始自燃时刻前移,加快火焰传播速度,汽油的自燃能力提高。燃烧过程中的CH*信号首先出现于DME自燃区域。当DME在较短的时间内燃烧殆尽后,缸内的CH*主要由汽油产生。