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为了解决空气稀释对降低天然气发动机NOx排放有限的问题，在一台CA6SE3-21E4N天然气发动机上，采用废气再循环（EGR）和过量空气双重稀释的方式，试验研究了EGR率和过量空气系数λ对发动机燃烧排放的影响规律。研究结果表明：随着EGR率和λ的增加，发动机缸内最高燃烧压力和最大放热率均呈降低拖后趋势，放热率重心和燃烧始点后移，滞燃期和主燃期延长，燃烧速度变慢；发动机燃烧循环变动随着EGR率和λ的增加而变大。对比于空气稀释，同等NOx排放水平时，双重稀释的λ值更小，保证了发动机的稳定燃烧。在1750r/min,75％负荷工况下，综合考虑NOx排放及燃油经济性，得出λ=1.35,EGR率=7％（NOx比排放2.29g/kW.h，比气耗220g/kW.h）为双重稀释下的最优控制点。