第3期（总第236期） 2018年6月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No 3 (Serial No 236 )
Jun2018
稀释气体对点燃式天然气发动机性能的影响
储利民”，何卓遥”，朱磊”
(1上海柴油机股份有限公司，上海200432;2上海交通大学内燃机研究所，上海200240）
摘要：进气稀释策略是优化发动机性能的重要手段，针对稀释气体的热作用和稀释作用对发动机性能的影响展开了深入的研究。结果表明，热作用和稀释作用均使得缸内燃烧温度降低、放热率峰值降低、燃烧持续期变长、放热相位推退，同时使NO，排放降低，但THC排放增大。热作用会使整机经济性恶化，而稀释作用则使整机经济性提高，稀释作用使经济性提高的主要原因在于其提高了工质的等摘指数。
关键词：天然气发动机；进气稀释；热作用；稀释作用 DOI:10 3969/j issn 1001-2222 2018 03 014
中图分类号：TK431
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2018)03-0081-06
随着当今世界石油能源和环境危机问题愈演愈烈，寻求可持续清洁能源迫在眉睫。天然气因其储量大、燃烧清洁而受到青睐，并已经作为动力能源广泛地应用于内燃机领域。天然气既可应用于压燃式发动机（双燃料），市日以应用于点燃式发动机：目前，天然气发动机主要是以点燃式发动机的形式出现。点燃式天然气发动机具有与传统柴油机或汽油机儿平相当的动力性能，且裸机排放性能显者优于前两者。然而，天然气因其均质富氧的燃烧特性使得其具有较高的缸内燃烧温度和较多的NO，排放。
在内燃机领域，EGR策略是控制NO：排放的有效措施。这主要源于EGR中含有大量高比热容的气体，如CO2，H20等，这些气体具有降低缸内燃烧温度的作用，从而抑制NO的生成。在柴油机中，稀释气体EGR被认为具有稀释作用（降低进气氧浓度）、热作用（改变进气比热容）和化学作用（参与化学反应)3种作用1-,其中化学作用主要体现在C02和H20高温下分解后参与燃烧化学反应。柴油机以变质调节模式工作，而点燃式发动机以变量调节模式工作，以上所提及的3种效应在这两科发动机中发挥的作用有所不同。N.Ladommatos 等指出，同稀释作用和热作用相比，化学作用较为微弱。因此，本研究将针对EGR气体在点燃式大然气发动机中的稀释作用和热作用展开研究，
收稿日期：2017-08-03；修回日期：2018-06-07
试验台架和试验方法
本试验以SC5DT天然气发动机为基础进行研究，发动机主要技术参数见表1。
表1SC5DT发动机主要参数
直列，4缸2气门，
发动机型式
压缩比活塞形式缸径/mm 行程/mm 排量/L
标定功率/kw
标定功率转速/r·min-1 最大扭矩/N·m
最大扭矩转速/r·min-1 排放标准
进气门开启角（BTDC）/（°）进气门关闭角（ATDC/（°）排气门开启角（BTDC）/°）排气门关闭角（ATDC)/（）
水冷湿式缸套，增压中冷
11 : 1 浅盆形 114 130 53 118132 2 300 645 1500 国Ⅲ 22 5 345 67 5 255
测功机采用CW260B-1800/7500电涡流测功
机,采用Panther控制系统控制发动机测功机的运转。采用WoodwardOHCNG电控单元对发动机的运转进行控制。采用CAI-HCLD测量NO，排
基金项目：国家重点研发计划（2016YFC0205100）；国家自然科学基金（51676125）
作者简介：储利民（1980一），男，本科，研究方向为燃气发动机性能匹配与应用研究;clm@sdeceomcn，