本發明一種在線燃料重整可變燃燒模式發動機及控制方法,屬于發動機低溫燃燒技術領域。其中,合成氣作為燃料源利用尾氣能量重整制備二甲醚燃料。在冷啟動時,采用二甲醚直噴的方式;在中、低負荷下,采用預混壓燃二甲醚、合成氣的雙燃料燃燒模式;在中、高負荷下,采用二甲醚作為引燃燃料點燃合成氣的燃燒模式。通過對合成氣與二甲醚的燃料控制達到傳統擴散燃燒模式、均質混合氣壓縮著火模式和反應活性可控壓燃模式之間的順暢轉換。本發明采用單一燃料源實現了多種燃燒模式的轉換實現了高效、清潔的內燃機設計理念,通過對不同工況下的燃燒模式的轉換提升了發動機的熱效率和能量消耗,同時有效降低了NOx和碳煙的排放。