为促进新型替代燃料的应用,缓解日益严重的能源危机和环境污染情况,以TBD620单缸柴油机为研究对象构建仿真模型,通过模拟研究天然气替代率对柴油机燃烧及排放性能的影响。柴油机在额定工况时,设置天然气替代率为0%~90%进行仿真计算。随后,在天然气替代率为90%时,设置氢气掺混比为10%~90%做进一步优化。结果表明,天然气替代率为70%时柴油机性能较好,替代率为90%时性能较差。在天然气替代率为90%,随着掺氢比的增加,缸压峰值及最大燃烧温度都在增加。CH_(2)O、CO、CO_(2)、SOOT的最终排放量降低,NO_(x)的最终排放量升高,柴油机的性能得到了改善。综合分析,在天然气替代率为90%时,选取掺氢比为50%的方案较为合适。