柴油机被广泛应用于国民经济的各个领域,在人们的日常生活中发挥着极其重要的作用。然而,随着排放法规的同趋严格和世界能源的日益短缺,节能、高效与环保成为了内燃机技术发展的主导方向。　　 压缩天然气(CNG)作为现如今内燃机广泛使用的替代燃料,具有较高的能量密度、排放低、便于贮存和运输等优点,被认为是最有发展前途的发动机清洁燃料。相对于柴油或汽油的单燃料发动机,单纯使用天然气作为燃料的发动机其动力性能最大功率下降较大。采用天然气/柴油双燃料可以更好的解决发动机动力性下降的问题,并且实现了减少污染和保护环境的目的。　　 采用四缸直列式增压柴油机进行实验。实验的目的是通过减少柴油的喷射量,掺入一定量的天然气使柴油机恢复纯柴油模式下的转矩。对于机械式喷油泵的柴油机来说,精确控制其减油则是实验过程中的一项重要难题。本文首先介绍了基于MACS565快速原型开发平台对机械式喷油泵柴油机精确减油的控制模型,以及天然气喷射量的精确控制模型:其次,通过仿真试验台,利用汽车仿真器和示波器相结合,通过转速与天然气喷射正时波形图验证天然气喷嘴控制模型的正确性;最后,设计发动机台架试验,通过控制步进电机推动柴油机供油量调节手柄减少柴油机的供油量,验证所建步进电机控制模型的正确性,同时根据双燃料发动机外特性及不同转速的负荷特性对比试验,分析双燃料发动机动力性,经济性与原柴油机的差异。　　 设计一套增压柴油机的天然气供气系统。双燃料发动机天然气的供气方案采用进气道供气,在进气总管中加入混合器使天然气与空气在进气道内混合。气瓶内天然气经减压器总成减压后,通过滤清器流入天然气喷嘴体气轨中,喷嘴与混合器的四个接口相连,混合器内的天然气经输出端口流入进气道中。整个天然气供气系统独立控制,因此不必对原柴油机做较大结构上的改动。　　 CNG/柴油双燃料发动机控制系统主要是对柴油机减油的精确控制以及对天然气喷射的精确控制,采用步进电机推动柴油机油量调节手柄限制柴油供油量以达到减油效果,根据步进电机行驶步数与供油量减少的对应关系实现精确减油。试验结果表明:天然气喷嘴控制模型可以控制喷嘴按照正确的喷射脉宽喷射天然气:步进电机控制模型可以精确驱动步进电机推动柴油机供油量调节手柄,达到减少柴油机供油量的效果;中高转速大负荷工况下双燃料发动机的动力性较原柴油机有所提高,最大转矩点转速与原柴油机相比相对较小;外特性低转速工况下双燃料发动机的当量燃油消耗率比原柴油机的燃油消耗率大,随着转速的提升,双燃料发动机的燃油消耗率逐渐小于原柴油机;相同转速条件下,双燃料发动机在大负荷工况下的燃油消耗率较原柴油机低。　　 论文最后对试验过程中的不足做出了总结,并对双燃料发动机的发展进行了展望。