为解决日益严峻的环境污染及石油资源短缺问题,研究者们不断为内燃机寻找新的清洁替代燃料。天然气因其储量丰富以及燃烧清洁而具有较大潜力。然而,天然气自燃温度较高,在应用到传统发动机的过程中,需要点火源辅助点燃。柴油/天然气双燃料发动机能够较好地解决这个问题。但是,在低负荷工况下,双燃料发动机存在热效率低和未燃甲烷排放高的问题。为此,本文采用发动机台架试验和三维数值模拟方法,研究了低负荷工况下喷油策略和EGR对柴油/天然气双燃料发动机燃烧和排放的影响。结果表明:(1)提高喷油压力能够明显降低一氧化碳和甲烷的排放,提高指示热效率,但是,对氮氧化物排放影响很小。增加EGR的比例,能够抑制氮氧化物的生成,但是甲烷和一氧化碳的排放增加。在相同的喷油压力下,EGR为20%时,双燃料发动机的燃烧和排放性能达到最佳的折中。(2)柴油预喷定时提前,指示热效率和氮氧化物排放先升高后降低,最大压力升高率、一氧化碳和甲烷的排放先降低后升高;当柴油预喷比例增加时,天然气-空气混合气的燃烧速度加快,甲烷及一氧化碳的排放降低,氮氧化物的排放升高。当柴油预喷定时接近上止点时,缸内燃烧过程表现出明显的四阶段放热特征。(3)预喷射柴油中预混燃烧的比例及天然气火焰传播速度对甲烷排放的影响最大。当预喷定时远离上止点时,预喷柴油主要起预混的作用,燃烧始点由主喷射柴油控制。在这种喷射策略下可以获得相对较高的指示热效率。