随着化石能源的日益枯竭以及大气污染的加速恶化,人类开始不断探索高效可再生清洁能源的替代途径。氢气因其扩散速度快、着火界限宽、点火能量低、燃烧清洁等优点已得到众多研究者的关注,被公认为21世纪最有前景的车用替代燃料。对于进气道燃料喷射式氢内燃机,因氢气密度小,进气道供氢时会不同程度的出现氢气从喷射系统进入进气道时的“膨胀”,加之进气道容积的有限性而“阻塞”进气道空气的进入。然而喷射方式对进气道空气的流动产生显著的影响。由此,本文提出双路沿进气歧管周向对称布置和双路沿进气歧管间隔布置的喷射方式来解决进气道堵塞问题,以改善氢空混合气的形成。本文基于AVL-Fire软件通过三维数值模拟,进行了不同喷射方式(单路喷射方式、双路对称喷射方式和双路分截面喷射方式)与喷孔直径,在不同当量比与发动机转速下对氢内燃机混合气形成、燃烧特性、早燃和回火影响的研究。研究结果表明:相比单路喷射方式,双路喷射方式不仅提高了氢内燃机动力性和经济性,同时也减少了进气道残余氢气质量,缓解了进气道堵塞问题,也有利于抑制回火。对于双路喷射方式,双路分截面喷射方式提高了进气道内的质流量,更好地缓解了进气道堵塞问题。同时这种喷射方式提高了氢内燃机缸内混合气均匀性,使得H基和O基能够迅速与OH基结合,提高了氢氧反应速率,致使混合气燃烧速度加快,提高了缸内压力、指示功率和指示热效率(尤其是在当量比0.67时),但同时也增加了NO排放量;随着喷孔直径的增大,缸内混合气均匀性逐渐变差,指示功率和指示热效率均先增加后减小,且均在喷孔直径4mm时达到峰值。双路分截面喷射方式缸内温度较高,更易发生早燃,但进气门关闭后进气道残余氢气质量明显减少,有利于抑制回火的发生;随着喷孔直径的增大,进气道内残余氢气质量逐渐减少,发生回火的机率也逐渐降低。