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面对能源危机与环境污染的双重压力,发展清洁高效的车用替代燃料,研究新的燃烧方式已成为汽车行业可持续发展的必然选择。作为最具前景的替代燃料之一,天然气因其储量丰富、污染物排放低以及经济性好等优点得到了越来越多的关注。天然气/柴油双燃料发动机被认为是在柴油机上使用天然气最可行的方案之一,其具有改装方便、燃烧模式切换灵活的特点,可在保持柴油机动力性、经济性等优势的同时,有效降低柴油机的主要排放污染物碳烟。掺烧比是天然气/柴油双燃料发动机的一个重要参数,其表征燃烧过程中天然气的能量在总燃料的能量中所占的比例,对双燃料发动机的性能具有显著影响。本文通过发动机台架试验研究了掺烧比对LNG/柴油双燃料发动机经济性、排放特性和燃烧特性的影响,前提是保证发动机的动力输出与纯柴油模式的相同,且工作稳定可靠。试验用LNG/柴油双燃料发动机是由一台型号为YC6G270-30的电控共轨柴油机改装而成。在转速为1400r/min和1800r/min,负荷率分别为15%、20%、30%、60%和100%的工况下,研究了掺烧比对LNG/柴油双燃料发动机经济性和排放特性的影响。在最大转矩转速1400r/min,负荷率分别为30%和60%的工况下,研究了掺烧比对LNG/柴油双燃料发动机燃烧特性的影响。试验结果表明,LNG/柴油双燃料发动机的最大掺烧比可以达到80%以上,且随着负荷的增大,最大掺烧比随之增大。双燃料模式的有效燃料消耗率在小负荷时随掺烧比的增大而增大,在大负荷时则随之减小。与纯柴油模式相比,双燃料模式的CO和HC排放升高,CO2排放略有减少,而碳烟排放显著降低。随着掺烧比的增大,CO排放先增大后减小,HC排放升高,而CO2和碳烟排放均呈下降趋势。中小负荷时,随着掺烧比的增大,NOx排放先升高后下降,在最大掺烧比处,NOx排放较同工况纯柴油模式显著降低;在大负荷时,NOx排放随着掺烧比的增大而升高。与纯柴油模式相比,双燃料模式的缸内压力、压力升高率、瞬时放热率和缸内温度均升高,且都随着掺烧比的增大先升高后降低。双燃料模式的循环变动较纯柴油模式的大,随着掺烧比的增大,最大压力升高率循环变动系数先减小后增大,在某一中间掺烧比处达到最小。