彭益源，庞晨晨，张韦，陈永，范吉文，陶丽

(1.昆明理工大学云南省内燃机重点实验室，云南 昆明 650500；2.昆明云内动力股份有限公司，云南 昆明 650224)

柴油-天然气(DN)双燃料发动机以天然气(NG)作为主要燃料，柴油作为引燃燃料为NG提供点火能量[1]。与传统柴油发动机相比，DN发动机具有良好的燃油经济性，并且可有效降低炭烟和氮氧化物(NOx)的排放[2]。但有研究发现，DN发动机处于中、低负荷工况时，由于其过量空气系数较高、火焰传播速率慢，因而燃烧效率降低[3]，一氧化碳(CO)和未燃碳氢化合物(UHC)排放增加[4]。一些研究指出，通过调整NG喷射正时[5]、引燃柴油量[6]及其喷油正时[7]、废气再循环(EGR)率[8]等关键参数，可控制双燃料的燃烧过程，改善燃烧和排放性能。此外，在DN发动机的进气中掺H2，也是改善发动机性能的有效手段[4]。H2具有层流燃烧速度快(约为NG的8倍)、热值高、点火能量低、可燃范围广等特点，在燃烧室内掺H2可提升火焰传播速率，缩短燃烧持续期，提升燃烧效率，改善经济性[9]。

对于发动机进气掺H2的研究，刘世文等[10]针对柴油-压缩天然气(CNG)双燃料发动机总碳氢化合物(THC)排放高的问题，通过进气掺H2试验发现，燃烧持续期明显缩短，CO和THC排放降低，经济性提高。Wojciech Tutak等[11]利用单缸风冷发动机研究CNG加H2对DN燃烧的影响，探讨了70%负荷工况下H2的等热值替代率极限。S. Ouchikh等[4]也利用单缸风冷发动机进行了H2对DN发动机燃烧特性影响的试验研究，发现在70%负荷工况下，添加10%的H2可实现与纯柴油运行相近的热效率。Mohd Radzi等[12]通过CFD研究了H2-CH4-柴油三燃料的燃烧特性，发现H2可改善CH4的可燃性，但由于燃烧温度提高，导致传热损失增加、热效率降低。……