何义团，周 磊，袁俊勇，邵毅明，邓 彪

(重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074)



高压缩比HCNG发动机回火工况三维仿真分析

何义团，周 磊，袁俊勇，邵毅明，邓 彪

(重庆交通大学 交通运输学院，重庆 400074)

为研究某高压缩比HCNG发动机回火机理，进行了发动机回火工况台架试验。结合试验数据，利用AVL-Fire软件建立HCNG发动机三维仿真模型，对回火工况进行仿真计算。结果表明：压缩比越高，发动机越容易回火；其他条件不变，较小的点火提前角容易引起回火；由于气门重叠期较大，压缩比提高，导致高温废气回流到进气道，这是造成回火的原因之一；排气冲程末端的无效点火，使得进气门附近的温度进一步提高，加大了回火的趋势。

车辆工程；HCNG发动机；回火；三维仿真；压缩比

氢气是一种清洁可再生燃料，但由于氢气燃烧温度高可能会产生大量NOX排放，因此控制NOX排放成为目前研究氢内燃机的一个主要方向[1-2]。天然气掺氢燃料(HCNG)，是将氢气与天然气按照一定比例混合而成的车用气体燃料。天然气掺氢后可以提高燃烧速度，拓宽稀燃极限，容易实现稀薄燃烧[3]，降低温室气体排放[4-5]。因此，天然气掺氢燃烧发动机将是氢能在燃烧发动机上应用最有前途和最具可行性的方式[6]。

试验研究发现，当压缩比提高后，HCNG发动机在较低的负荷条件下便发生回火现象。为了研究高压缩比条件下HCNG发动机的回火机理，结合试验数据，利用AVL-Fire软件分别建立压缩比为10，11的HCNG发动机三维仿真模型，对回火工况进行仿真计算，从而分析高压缩比条件下HCNG发动机回火机理，为HCNG发动机的开发提供一定的理论优化依据。……