刘敬平 ，杨汉乾 ，王树青 ，付建勤 ，夏孝朗 ，徐政欣

(1. 湖南大学 先进动力总成技术研究中心，湖南 长沙，410082；2. 湖南大学 先进车身制造技术国家重点试验室，湖南 长沙，410082)

天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷含量最多，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等，是一种分布范围广、储藏量丰富的能源。由于其开采后不需经过复杂的炼制过程，所以成本低。天然气燃烧后无废渣和废水产生，与煤炭、石油等能源相比具有使用安全、热值大和洁净等优点。压缩天然气是指压缩压力为20.7～24.8 MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。压缩天然气是一种无色透明、无味、热值大、密度比空气低的气体，主要成分是甲烷，由于其组分简单，易于完全燃烧，又因燃料含碳少，辛烷值高，抗爆性好，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命，是优质的点燃式内燃机燃料[1]。此外，天然气汽车释放的二氧化碳要比汽油少 30%以上[2]，这有利于减少温室气体，它所释放出的氮氧化物和一氧化碳也较少，更符合国家节能减排的政策要求。然而，天然气发动机与石油燃料发动机相比也有其不足之处：首先，其功率密度比柴油机和汽油机的低，采用进气口多点顺序喷射的发动机在当量比燃烧模式下，其进气量要比柴油机少 10%左右[3]；其次，燃料本身为气体，与液体燃料相比，液体燃料喷入缸内吸热被蒸发成气体，由于吸热从而降低缸内的燃烧温度。因此，天然气发动机的热负荷大，排温较高，易超出普通增压器所能承受的极限温度。……