为了打好污染防治攻坚战,降低石油资源消耗和碳减排压力,促进我国由工业文明向生态文明转变、实现绿色发展,并满足国六阶段重型车辆污染物尾气排放方面的法规和市场需求。本课题在某国五稀薄燃烧天然气发动机基础上,通过对国六排放法规、国内外天然气发动机技术探究进展情况以及现有技术路线的分析和研究,开发了采用单燃料+连续燃料供给阀式的燃料供给方式技术路线和以当量燃烧+EGR+[TWC+ASC]作为排放技术路线、额定功率达356kW的国六天然气发动机。为了使发动机的污染物尾气排放等各项性能指标达到开发要求,对天然气发动机的EGR供气系统、后处理系统和电控燃气供给系统进行了研究和匹配,并对发动机本体主要硬件:气缸盖、配气机构、活塞、增压器进行了设计改进和匹配。本课题主要研究内容介绍如下:第一,研究对比了国六阶段天然气发动机现有的技术路线。综合考虑各种减排技术的实用性,采用了单燃料+连续燃料供给阀式的燃料供给方式技术路线以及当量燃烧+EGR+[TWC+ASC]的排放技术路线。第二,研究了 EGR供气系统及后处理系统的匹配与设计方案。使供气系统对EGR率的控制达到了较高的精度,有利于降低发动机的失火和爆震倾向,增加动力性与经济性的提升空间。通过对后处理的合理匹配与采用相关的污染物尾气排放控制策略,更好的保证其过滤效率和耐久性。第三,研究了连续燃料供给阀式的电控燃气供给系的主要零件的选型和匹配方案。通过采用闭环控制策略和较高的系统响应性,提高了瞬态工况性能。使发动机满足排放等性能指标要求。第四,研究了发动的本体主要硬件:气缸盖、配气机构、活塞、增压器的设计改进和匹配。在兼顾可靠性以适用热负荷较高的当量燃烧的同时、保证了发动机开发指标要求。第五,研究并分析了发动机的缸内燃烧特性、全负荷特性以及万有特性的试验结果。发动机的循环平均最大峰值缸压可达150bar。单缸的燃烧循环变动率（COVIMEP）均小于2%。发动机最大输出功率和扭矩分别达到了 356kW和2200N·m/（1000～1400r/min）的开发目标。全负荷最低气耗率约为184.8g/（kW·h）。万有特性的经济气耗区基本位于1000～1400r/min范围内的高负荷区域。第六,研究并分析了 WHTC循环试验的尾气排放物的测试结果。所有污染物的排放结果均满足国家的第六阶段法规的限值要求。其中,主要的气体排放污染物:CO排放值为 0.51g/（kW·h）,CH4 排放值为 0.106g/（kW·h）,NOx 排放值为 0.35g/（kW·h）,NH3排放值为5.5ppm。