近些年来,随着石油资源的过度开发以及环境污染问题的加剧,寻找清洁替代燃料已经迫在眉睫。天然气具有排放低、价格低、储量丰富、辛烷值高等众多优点,是一种很好的替代燃料。柴油引燃天然气发动机由于具有经济性好、排放低、压缩比高等众多优点,在国内外受到了广泛的应用。目前国内对柴油引燃天然气发动机的研究起步较晚,还有很多的技术问题没有解决,因此开展对柴油引燃天然气发动机的研究具有重要的意义。本课题基于柴油引燃天然气发动机的台架试验数据和几何参数建立了CFD（计算流体动力学）三维仿真模型并验证了模型的可靠性。基于验证后的CFD仿真模型,分别开展了进气迟闭角、过量空气系数（λ）以及天然气能量替代比对双燃料发动机燃烧与排放影响的研究。本课题的主要研究内容和结果如下:（1）在全负荷工况下,当进气迟闭角提前10°CA时,缸压和放热率峰值均高于原正时,CO浓度明显降低,NOx浓度变化不明显。CH₄的浓度在1600r/min时出现了先减后增的情况,主要原因是缸内的气流运动加剧。（2）在部分负荷工况,随着λ的增加,指示功和指示热效率增加,改善了双燃料发动机的燃烧性能。而在全负荷工况,在λ增加的过程中,指示功与指示热效率出现了先增后减的趋势,并在λ=1.3时取得最大值。另外,随着λ的增加,NOx浓度受氧浓度的影响出现了先增后减的趋势;CO浓度迅速降低;CH₄的浓度呈现出先减后增的趋势,当λ>1.3时,CH₄浓度有所增加。（3）随着天然气替代比的增加,缸压峰值和放热率峰值均降低。这是因为喷入柴油变少,降低了初始放热率,延长了滞燃期。燃烧持续期随着替代比的增加先增后减,在60%替代比达到最大值。在替代比从50%增加到90%的过程中,由于缸内温度、天然气浓度以及氧浓度的升高,NOx和CH₄的浓度增加;CO的浓度先增后减,在60%替代比达到最大值。当替代比大于60%时,缸内温度的增加有利于CO氧化成CO₂,CO浓度降低。本文的研究内容揭示了进气迟闭角、过量空气系数以及天然气能量替代比三个参数下柴油引燃天然气发动机的燃烧与排放特性,为优化柴油引燃天然气发动机的燃烧和排放性能提供了理论指导。