随着石油资源的逐渐贫乏和人们对环境问题认识的日益突出,如何实现发动机的节能与降低其有害排放物是维持人类可持续发展的关键。稀燃天然气发动机具有经济性好、排放低的优点,是满足未来严格排放法规和燃油经济性的手段之一,因此开展稀燃天然气发动机燃烧与排放特性方面的研究是有意义的。本文介绍了天然气发动机的控制系统和数据采集系统。借助于数据采集系统、燃烧分析系统和排放分析仪,试验研究了节气门开度、点火提前角、过量空气系数等对天然气发动机的燃烧与排放特性影响。研究表明:在相同工况下,过量空气系数增加时,燃烧持续期逐渐变长,平均指示压力逐渐变小。随过量空气系数增加,NOx排放先增大后减小,当过量空气系数为1.1时达到最大值,THC随过量空气系数的增加先减小后增大。但CO的排放随过量空气系数的变大而减少。随节气门开度的加大,着火逐渐提前,燃烧持续期变短,IMEP逐渐增加,但节气门开度大于50%后增加趋势变缓。NOx的生成量随负荷的增加而增加,但THC、CO逐渐减少。喷气时刻对燃烧的影响与转速和节气门开度有关。节气门全开时,喷气时刻对IMEP影响很小。随节气门开度的减小,喷气时刻对IMEP的影响增加,而且低转速时,最佳喷气时刻较迟;高转速时,最佳喷气时刻较早。