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面对能源燃料的供需矛盾以及汽车尾气排放对生态环境污染的问题,广大学者越来越重视对清洁替代燃料的研究和对汽车发动机新型燃烧方式的开发。掺氢天然气有较良好的燃烧特性。而均质压燃(HCCI)发动机既有着压燃式柴油机较高的热效率,还具备点火式汽油机的均质混合特性。但氢气掺入天然气会使均质压燃NOx排放增加,而可变配气相位的应用则可以降低掺氢天然气均质压燃发动机NOx的排放。对此,本文通过仿真模拟,研究了可变配气相位对掺氢天然气均质压燃发动机燃烧和排放特性的影响,这对改善掺氢天然气均质压燃发动机的燃烧与减少污染物排放具有理论意义。本文首先在GT-Power中建立了电控液压可变配气相位的模块。然后在CHEMKIN软件中建立掺氢天然气均质压燃发动机的零维模型,并加入湍流子模型和Woschni传热子模型。并采用以ZS195非增压水冷直喷式天然气发动机的结构参数作为初始参数。又对掺氢天然气(HCNG)混合燃料的物性进行了计算。将GRI(Gas Research Institute)Mech 3.0化学反应机理导入均质零维模型中进行预处理,并进行耦合计算,模拟了掺氢天然气均质压燃发动机的燃烧过程,与参考文献数值进行验证。然后研究可变气门的不同配气方案,单独改变排气门关闭(EVC)时刻,单独改变进气门开启(IVO)时刻,同时改变排气门关闭(EVC)时刻与进气门开启(IVO)时刻对掺氢天然气均质压燃发动机缸内温度、缸内压力、缸内压力升高率和放热率的影响。最后研究了不同配气方案对掺氢天然气均质压燃发动机NOx排放的影响。结果表明,改变配气相位对改善掺氢天然气均质压燃燃烧特性和减少NOx有双重作用。既可以加热进气时的工质,提高进气温度,增加缸内气体热容,能够缓和化学反应速率,延长燃烧的持续期和降低缸内最高温度,又能降低缸内压力升高率;又有利于减少NOx的排放量。因此在掺氢天然气均质压燃发动机上运用可变配气相位技术,能改善均质压燃燃烧特性和减少污染排放量,具有很好的研究和应用前景。