魏建辉， 彭育辉

(福州大学机械工程及自动化学院， 福建 福州 350108)

0 引言

天然气是具有高热值、 高自燃温度以及价格优势的清洁能源， 是内燃机最有前景的替代燃料之一. 天然气/柴油双燃料发动机的研究一直致力于提高燃料经济性并减少污染物排放[1-2].

天然气/柴油双燃料燃烧可显著降低碳烟和氮氧化物排放， 并能在动力性、 经济性方面保持与纯柴油燃烧基本一致. 但在中低负荷工况， 发动机的燃料喷射量少而空气供给量多， 可燃混合气稀薄， 燃烧速度低且不稳定， 燃烧效率低， 一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)排放恶化. 文献[3-5]通过控制节气门开度来调整空燃比， 以更好地控制过量空气系数. 而文献[6]提出通过节气门控制进气会导致泵气损失增加, 容积效率下降. 文献[7]在进气总管安装节气门体控制空气流量， 研究双燃料模式中、 低负荷性能受替代率的影响, 提出基于过量空气系数控制的燃料供给策略， 有效地降低了氮氧化物(NOx)排放， 并且在低负荷工况替代率可达40%， 但存在CO和HC排放较高的问题. 文献[8-10]表明, 引燃柴油喷油正时对发动机双燃料模式的输出功率、 峰值压力、 燃烧温度和燃烧相位均能产生较大影响. 文献[11-12]阐述了柴油喷油正时对双燃料模式缸内燃烧过程的影响， 适当提前喷射引燃柴油可减少低负荷工况的未燃甲烷等温室气体排放.

综上所述， 基于过量空气系数控制的燃料供给策略， 可使发动机在低负荷工况以较高的天然……