随着世界经济的发展,在能源、环境问题上,环境污染和石油危机已经成为21世纪人类面临的两个主要问题。为了减少有害排放物和降低能耗,世界各国都在积极开发新能源,寻找代用燃料。天然气以其良好的可获得性、低污染性和经济性日益受到世界各国的重视,以天然气为燃料的发动机也因此成为各国的研究热点;然而天然气也具备许多缺点,由于氢气所具有的优点能够弥补天然气所具备的不足,所以天然气掺氢燃烧是理想的燃料组合方式。本文的研究对象是天然气掺氢发动机,研究的方法为计算机仿真和台架试验。利用GT-power软件和发动机的台架试验对WT615天然气掺氢燃烧发动机进行不同掺氢比下的性能,缸内燃烧压力、温度和燃烧放热率的研究,同时进行了点火提前角和过量空气系数对发动机性能影响的研究。在模拟计算中,本文主要通过GT-power软件对HCNG发动机的工作过程进行建模、仿真计算,分析天然气掺氢燃烧发动机影响因素;同时通过台架试验对天然气掺氢发动机的实际工作过程进行研究;为了满足天然气掺氢发动机的试验要求,开发应用于发动机台架试验的定掺氢比混合气配制系统。将模拟计算结果和试验结果进行对比分析,模拟值和试验值相一致。同时将HCNG发动机的不同掺烧比的试验结果和CNG发动机试验结果相比较,在发动机的性能方面,HCNG发动机的动力性略微上升,经济性有所改善。排放物HC和CO有所改善,NOx化物有所升高。HCNG发动机的缸内压力升高,缸内温度增加,且随着掺氢比的进一步增加,都均有上升的趋势。在排温方面,HCNG发动机的排温略微下降,主要是加氢改善了发动机的后燃情况。通过研究点火提前角和过量空气系数对HCNG发动机的性能的影响,确定了最佳的点火提前角和过量空气系数。