能源与环境问题是影响社会发展和经济进步的重要因素，相关法律法规也越来越严格，对能源和动力技术特别是发动机领域，对其燃烧、性能提出了更高要求。本文以直喷涡轮增压中冷的四缸柴油机为研究对象，研究喷射策略和不同比例的煤直接液化柴油（DDCL，Dieselfrom Direct Coal Liquefaction）和石化柴油的混合燃料组分对柴油机燃烧性能的影响。建立了发动机燃烧、排放和性能实验装置。该装置包括四缸四冲程直喷增压电控共轨柴油机，电涡流式测功器，燃烧分析仪，NOx尾气分析仪，发动机测控系统，试验台架油耗仪，发动机中冷温度调节装置。试验研究了燃油喷射策略对柴油机燃烧和性能的影响，包括预喷时刻和预喷量、后喷时刻和后喷量等的影响。结果表明：预喷时刻提前使缸内爆发压力增大，缸内最高燃烧温度升高。最低燃油消耗率存在最佳预喷时刻。预喷量增加使燃烧始点提前，燃烧持续期增大，燃油消耗率增加。后喷时刻延迟将使得后燃段的着火时刻明显推迟，燃油消耗率增加。后喷量增加将增大后燃烧期缸内压力、放热率峰值、缸内温度、燃烧持续期及燃油消耗率。试验研究了DDCL与石化柴油混合比例对柴油机燃烧、性能和排放的影响规律。结果表明：增加燃料中DDCL的组分使得燃烧重心滞后，燃烧持续期先延长再缩短的拐点相位前移，碳烟排放降低，油耗增加。混合燃料DDCL50燃烧产生的NOx排放始终最低。试验研究了喷油正时和EGR率对DDCL与石化柴油混合燃料的燃烧、性能和排放的影响。结果表明：推迟喷油、提高EGR率均使燃烧重心滞后，燃烧持续期先延长再缩短的拐点相位前移，油耗增加。对于不同的燃料，采用合适的喷油时刻和EGR率可以同时降低NOx和碳烟排方，得出了燃烧优化方案。