随着环境污染的日益加重,非道路用发动机的排放问题越来越受到人们的关注,各个国家和地区政府相继出台了新的排放法规来限制发动机排放。越来越严格的排放法规对发动机技术不断提出新的挑战,节能减排成为发动机开发的主流方向。燃气发动机具有经济、清洁的优点,越来越受到人们的青睐。本文首先综述了国内外非道路排放法规以及燃气发动机的技术现状及存在的问题,通过分析国内外燃气发动机技术,提出了潍柴WP6气体机的技术路线。在现有车用稀薄燃烧气体机基础上,通过优化本体结构以及燃料供给系统,采用自然吸气、当量燃烧和三元催化器技术控制发动机的排放,满足美国EPA非道路移动式和固定式排放法规。本文根据市场实际应用需求,对现有发动机进行了降压缩比设计,并对改进后的活塞进行了有限元分析;对燃气供给系统的结构进行了优化与分析,改进结构满足性能要求;针对市场上出现的缸盖裂纹问题,对缸盖进行了优化设计,并通过CFD仿真计算、机体缸盖一体化计算对缸盖温度场进行了分析;进行了发动机的动力性、经济性以及排放性试验,完成了相关功能试验并对整机进行了NVH测试,取得了良好的试验结果。