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目前，国内的天然气发动机大多数是在已有的汽油机或柴油机上改装而成。由于天然气和汽油理化性质的差异，在不经过结构优化的情况下直接使用天然气燃料，并不能充分发挥天然气的优势。本文在一台进气道喷射的汽油机基础上开发天然气发动机。主要工作有LNG供气系统的设计和LNG发动机的性能优化。本文首先设计计算LNG供气系统，包括汽化器和管路的设计；然后根据原发动机模型建立LNG发动机模型，在此基础上优化发动机压缩比和配气相位；最后提出了天然气发动机点火提前角标定的数学模型，克服了传统标定方法缺陷。结果表明，优化后天然气发动机动力性、经济性明显改善；提出的点火提前角优化数学模型是有效的。