现代工业的飞速发展，给人们带来物质便利和享受。同时也引发了一系列的社会问题，如全世界日益关注的环境污染问题和能源危机问题。汽车消耗着石油能源的一半左右，同时也是环境污染的大户。开发和发展相对比较清洁的代用燃料汽车就成为汽车工作者的当务之急，对解决能源和环境问题具有重要的战略意义。 在此背景下，本文对经改装火花点火式的S195柴油机燃用变组分煤层气的燃烧和排放进行了较全面深入的理论研究。研究以MATLAB程序设计语言为基本应用平台，建立了缸内燃烧过程的变步长双区准维模型。在此模型的基础上，对发动机三种主要排放物NO_X、CO和未燃HC的生成机理进行了模拟仿真，并与试验结果进行了比较和分析。同时分析了煤层气组分变化对燃烧过程及排放物生成的影响。 模拟仿真过程详细跟踪了缸内瞬时压力、温度和排放量组分变化，结果显示，本研究所提出的双区准维燃烧模型能较好的反映缸内的实际工作过程。三种主要排放物NO_X、CO和未燃HC的排放量与试验值也能较好吻合，证实本文所提出的此三种排放物的排放模型是合理的。本文研究结果表明：在火花点火发动机上燃用变组分煤层气是可行的，煤层气中甲烷浓度的增加有利于提高发动机的整机性能、降低其综合排放量。