芮璐，王谦

（212013 江苏省 镇江市 江苏大学 能源与动力工程学院）

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面对日益严峻的能源危机与环境污染问题，柴油/天然气双燃料发动机因其良好的动力性和经济性，成为国内外学者的研究热点[1]。20世纪末，Philip 教授[2]首次提出柴油微引燃天然气缸内高压直喷（High Pressure Direct Injection,HPDI）技术。在上止点前喷入少量柴油，柴油压燃后形成的多点着火区引燃，随后喷入缸内的高压天然气，天然气以扩散燃烧为主；Douville[3]等研究发现，采用天然气缸内高压直喷技术能够在保持原柴油机动力性能的同时降低CO2和NOx排放；Kalam[4]等通过试验发现，直喷天然气发动机输出功率略低于汽油机，但明显高于传统双燃料发动机，且HC 和CO 均降低。HPDI 技术的实现主要依靠一种特殊的双燃料同轴喷射器，该喷射器由加拿大西港公司研发而成，结构复杂，制造成本高，控制难度大，且由于国外技术封锁，也在一定程度上限制了我国天然气直喷技术的发展。德国MAN公司在ME-GI 系列二冲程双燃料发动机上新增燃气控制系统（GI-ECS），经由燃气喷射阀将高压燃气直接喷入气缸，得到了良好的发动机动力性能和排放性能[5]；范新雨[6]采用缸盖中心布置柴油喷射器，周向上布置4 个天然气喷射器，设计并探究了2 种不同喷射器布置方式下缸内燃烧过程；Björn Henke[7]在一台中速四冲程船用天然气发动机上研究了中置喷油器和偏置喷油器对不同负荷下发动机性能的影响。由此可见，对于大缸径发动机在缸盖上分散布置喷射器是实现双燃料高压直喷的另一有效手段，喷射器位置影响混合气形成和火焰发展，合理的喷射器布局对于改善缸内燃烧特性具有重要意义。……