汽车内燃机面临着能源短缺和环境污染的双重压力,寻找清洁燃料引起了研究者的重视。氢气资源丰富、环保性高,同时由于其独特的理化特性,应用于汽车内燃机上有诸多优点。但是,氢燃料内燃机容易发生压力升高率过高、早燃等异常燃烧问题。为此,本文基于由汽油机改造而成的氢燃料内燃机模型,对压力升高率和早燃进行了研究。　　本文首先简要回顾氢燃料内燃机的特点、发展现状及面临的挑战,介绍了内燃机燃烧过程三维模拟计算数学模型。利用FIRE软件建立了氢燃料内燃机三维模拟仿真模型。运用该模型,分析了点火提前角、燃空当量比及转速等运转参数对缸内压力、温度及放热率的影响,讨论了缸内流场的变化趋势。在此基础上,进一步研究了点火提前角、燃空当量比及转速等运转参数对压力升高率的影响;并研究了缸内运转参数、排气门温度对早燃的影响。　　研究结果表明,随着点火提前角的增大(在23-40°CA BTDC范围内),缸内压力、温度及放热率均增大,但过大的点火提前角会导致缸内温度有所下降;随着燃空当量比的增大(在0.7-1.6范围内),缸内压力、温度及放热率均出现先增大后减小的趋势;点火提前角和当量比对压力升高率有较大影响。内燃机转速对缸内压力、温度、放热率及压力升高率的影响均不大。基于FIRE软件,建立了排气门温度与早燃发生时刻之间的关系,为利用FIRE软件进行早燃模拟提供方法。