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日益严重的大气污染和能源危机迫使内燃机领域的学者们去寻求更加清洁的替代能源。天然气由于其丰富的储量和对环境污染很小的化学特性,被认为是理想的替代燃料之一。特别是作为内燃机的燃料,具有很大的优势。由于6K天然气发动机集成度较高,双进气道及进气歧管均集成安装于气缸盖上,所以进气歧管较短,导致燃气大部分会从靠近喷管的进气道进入到气缸中,使气缸内的混合气分布不均匀,混合气分层较差,不利于发动机高效清洁地燃烧,同时导致天然气发动机的动力性、排放较高的问题。为了解决带有双进气道的天然气发动机在进气过程中混合气分布不均匀从而影响了天然气发动机的燃烧性能的问题,本文设计出了3种型号的分叉型燃气喷管和7种双阀独立喷射的喷气方案,并通过三维仿真计算的方法,应用AVL FIRE软件对3种型号的分叉型喷管结构和7种双阀独立喷气的喷气比例在1130r/min、25%负荷和1640r/min、75%负荷下,研究此20种方案对发动机进气和燃烧特性的影响。得到如下规律:对于分叉管结构,在25%负荷下,短支管与长支管的管径都是6mm时分叉管喷出的天然气与空气接触面积较大,所以天然气与空气在气缸内混合更加均匀,火焰传播较快,燃烧性能最好,短管与长管的管径都是4mm时,喷管喷出的天然气与空气接触面积较小,混合均匀性较差,燃烧性能最差,但总体来说在低负荷下三种喷管对燃烧性能影响较小。对于分叉结构,在75%负荷工况下,短管管径为4mm,长管管径为6mm时燃烧性能最好,短支管管径4mm,长支管管径为4mm时燃烧性能最差,随着长支管管径的增加短支管管径的减小,天然气与空气的混合均匀性更好,对发动机的燃烧性能略有提升,但总体上三种结构总体上性能差异不大。对于双喷管结构,在25%负荷工况下,1#和7#喷射分别为弯管独立喷射与直管独立喷射,在进气道内残余的甲烷量较少,直管独立喷射时天然气与空气混合更加充分,所以燃烧速度更快。对比其余5种喷气方案,当弯管喷气比例略大于或者等于直管喷气比例时,气缸内的天然气与空气混合更加均匀,燃烧性能较好,反之混合气在气缸内均匀性较差,从而使燃烧性能较差。在75%负荷下同样是7#喷气方案好于1#喷气方案,当弯管喷射比例在20%～50%时,两个喷管的喷射比例对发动机燃烧性能影响较小,当弯管喷射比例在50%～80%时,随着弯管喷射比例的增加燃烧速度呈现降低趋势。