面对迫切需要对应的石油燃料高效清洁利用问题，中国发展与改革委员会、科学技术部、国家自然科学基金委员会等都给予重点支持和资金、项目资助来开展研究和技术转化与推广。如科学技术部在国家“863计划”中的“节能与新能源汽车”重大专项，集中了汽车企业、高等院校和科研单位针对石油燃料发动机和石油替代燃料发动机进行技术开发研究，目标是形成一定规模的示范和推广作用。在“973计划”中的“内燃机低温低污染燃烧理论与清洁替代燃料的基础性研究”，主要集中了高等院校针对内燃机高效清洁利用的一些关键基础理论问题开展前瞻性研究工作，形成用于指导内燃机新技术开发的源泉。国家自然科学基金委员会则在更大更广的范围和方向上对内燃机高效低污染利用中基础问题研究给予资助。
西安交通大学先进喷雾与燃烧研究团队所开展的研究工作
1.天然气掺氢发动机研究
针对缸内直喷天然气掺氢发动机，采用定容燃烧装置对燃料的射流和与空气的混合过程进行了研究，对高压喷射燃烧和均质混合气燃烧进行了对比分析，发现混合气分层和湍流是促进燃料喷射燃烧速率提高的关键因素。喷射燃烧的燃烧速率高于均质混合气燃烧，稀混合气情况下湍流和分层对喷射燃烧速率提高的效果更明显。天然气掺氢对均质混合气燃烧速率的提高效果高于对喷射燃烧的速率的提高效果。喷射燃烧因湍流的随机特性，在火核形成的早期就存在循环变动，天然气掺氢可有效降低火核形成早期和火焰发展过程中的循环变动，实现气体燃料的快速稳定燃烧。燃烧参数与掺氢比例之间呈现非线性关系。燃烧弹中的结果验证了发动机中存在的现象，对发动机研究提供了理论指导。配合发动机研究工作，采用数值模拟手段开展了天然气掺氢发动机燃烧过程的数值模拟，对认识燃烧过程的细节起到了补充作用。
此外，西安交通大学还在乙烷掺氢、丙烷掺氢、丁烷掺氢等方面开展了预混合层流燃烧的基础研究，对低碳燃料掺氢燃烧形成了比较系统的认识。为进一步认识低碳燃料掺氢后的着火特性，西安交通大学正在利用激波管(Shocktube)高温高压条件下掺氢燃料的着火延迟期(Ignitiondelay)，为发动机工作提供理论支撑和基础数据。
2.清洁含氧燃料发动机研究
清洁含氧燃料替代发动机是西安交通大学近年来开展的主要研究方向之一，研究工作得到科技部“973计划”、国家自然科学基金项目的支持，研究工作既涉及到发动机，也覆盖到喷雾和燃烧的基础研究。发动机包括汽油机和柴油机，单一燃料有二甲醚(Dimethylether)，混合燃料包括汽油－甲醇、柴油－甲醇、汽油－乙醇、柴油－乙醇、柴油－二甲醚、柴油－二甲氧基甲烷(dimethoxymethane)、柴油－二乙二醇二甲醚混合燃料(diglyme)、柴油－碳酸二甲酯(dimethylcarbonate)、柴油－碳酸二乙酯(diethylcarbonate)、柴油－己二酸二乙酯(diethyladipate)。柴油－生物柴油混合燃料发动机方面也开展了研究工作。
二甲醚被认为是替代柴油的一种清洁燃料，二甲醚可从煤炭或天然气中制取。对于煤炭相对丰富的中国来说，煤制二甲醚是一条可行的技术途径。西安交通大学1997开始在美国福特基金的资助下，率先在中国开展二甲醚发动机的研究工作，开发了中国第一辆二甲醚汽车并进行了道路试验。在二甲醚发动机的燃烧与排放方面开展了系统性研究，二甲醚发动机无碳烟排放的主要原因存在富氧条件下的扩善燃烧现象，而少量预混燃烧实现了发动机燃烧过程的低噪声，快速的扩散燃烧是提高发动机热效率的主要原因。提出了优化二甲醚发动机供油和燃烧系统的关键技术。二甲醚发动机实现了无烟燃烧，采用废气再循环措施解决了二甲醚发动机NOx排放问题，实现了发动机无烟燃烧和低NOx排放目标。由于二甲醚存在粘度低，润滑效果差的缺点，采用80％柴油和20％二甲醚混合燃料的方案可在兼顾有效降低炭烟的同时保持较好的燃料润滑性，便于在现有发动机上使用。
西安交通大学开发的二甲醚汽车
汽油机使用汽油－甲醇或汽油－乙醇混合燃料原理和技术上已比较成熟，小比例掺混甲醇或乙醇具有较好的互溶性，发动机动力性能和热效率有所提高，一氧化碳得到降低。但大比例掺混甲醇或乙醇需要添加助溶剂或表面活性剂来实现汽油与醇燃料间的互溶。由于醇燃料热值低于汽油，大比例掺醇后发动机燃油消耗率增加，未燃甲醇和甲醛的排放会有所增加，这需要借助排气管上的氧化催化反应器来消除。西安交通大学在汽油醇混合燃料汽油机上主要开展了低温启动过程的性能和排放研究。从可再生和生物燃料考虑，采用汽油－乙醇混合燃料更有发展的空间。
3.柴油溶气喷雾与发动机燃烧研究
4.混合燃料着火延迟期研究
着火延迟期对发动机性能有很大影响，对于单一燃料，已有比较全面的着火延迟期数据。然而，目前还缺乏混合燃料的着火延迟期数据。配合西安交通大学开展的混合燃料发动机研究，采用激波管装置正在开展混合燃料的着火延迟期测量，包括多组分的气体燃料和液体燃料。由于着火延迟期与燃料组成比例存在非线性关系，因此，只有通过实验测定才能获得混合燃料着火延迟期准确的数据。着火延迟期数据对发展混合燃料化学反应动力学提供了验证性数据，对清洁燃料发动机的基础研究十分重要。该平台可开展（1）气体燃料着火延迟期测量和化学反应动力学研究（2）液体燃料着火延迟期测量和化学反应动力学研究（3）混合燃料着火延迟期测量和化学反应动力学研究（4）燃料替代物（Surrogate）着火延迟期测量和化学反应动力学研究（4）燃料热解研究（5）Soot生成机理研究
激波管装置
西安交通大学在高效低污染清洁燃料发动机和基础燃烧研究方面建立了广泛的国际间合作关系，先后与美国威斯康辛大学发动机研究中心，麻省理工学院，普林斯顿大学，斯坦福大学，伊利诺伊大学，密尼苏达大学，南加州大学；日本庆应大学，东北大学，广岛大学，群马大学，冈山大学；英国曼切斯特大学,伯明翰大学，谢菲尔德大学，兰卡斯特大学，帝国理工，香港理工大学等开展合作研究，与美国通用汽车公司、福特汽车公司开展合作研究，并承担多项双边合作研究项目或政府间协议项目，加强学者和学生之间的互访，共同组织国际会议。实质性的国际合作促进了西安交通大学高效低污染清洁燃料发动机和基础燃烧方面的研究工作，成为中国有代表性的研究基地之一。