生物制气是一种清洁的发动机替代燃料,是解决能源短缺的重要途径之一。生物制气在我国具有一定的使用规模和发展水平,在发动机上具有广阔的应用空间。生物制气—柴油双燃料发动机由ZH1115直喷式柴油机改装而成,生物制气在进气冲程中与空气一起经进气管进入气缸,在压缩冲程末期由喷入的柴油引燃。 本文在广安博之的油滴蒸发准维燃烧模型的基础上,结合生成NO_x的详细化学动力学机理,建立了生物制气—柴油双燃料发动机的NO_x生成模型,模拟计算结果与试验结果吻合较好。 应用模型分析了转速、负荷及供油提前角等对生物制气—柴油双燃料发动机NO_x排放的影响情况。模拟结果和试验结果都表明,生物制气一柴油双燃料发动机NO_x排放比柴油机低30%～80%。生物制气—柴油双燃料发动机在转速不变负荷增加时,燃烧始点相对提前,滞燃期缩短,最大放热率及温度提高,NO_x排放增加。低速大负荷时,生物制气—柴油双燃料发动机充气效率变大,可燃气体在高温下停留时间增加,因此转速降低时虽然最高燃烧温度降低,但此时NO_x排放浓度增加。减小供油提前角可以减少预混燃烧所占的比例,降低最大燃烧压力,从而可以降低生物制气—柴油双燃料发动机的NO_x排放。