近年来汽车保有量持续增加带来的能源危机和环境污染问题急需解决。乙醇作为一种清洁可再生能源,因其含氧量较高以及与汽油相似的理化特性,成为了最具研究价值的汽车代用燃料之一。在此基础上进行氢气的掺混,有助于实现乙醇点燃式发动机在稀薄混合气条件下的正常工作,改善燃油经济性并大幅度降低污染物的排放。本文针对发动机对于优化燃烧和排放性能的需要,利用乙醇进气道喷射/氢气缸内直喷的复合喷射技术探究优化缸内混合气分层状态的方法,进而实现氢气的较大比例掺混,帮助制定更加丰富的喷氢策略以进一步改善发动机的燃烧和排放性能。为此,本文使用一台复合喷射模式发动机,进气道喷射乙醇,缸内直喷氢气。通过改变过量空气系数、掺氢比例、氢气喷射次数、氢气喷射比例以及喷氢压力等参数来分析不同的喷氢策略下乙醇点燃式发动机性能的变化规律。本文主要研究工作以及结论总结如下:（1）探究了掺氢对乙醇点燃式发动机燃烧和排放特性的影响。氢气的加入有效弥补了乙醇点燃式发动机燃烧周期较长等问题,进而改善发动机的动力性。这一提升效果在稀燃条件下表现更加明显。在掺氢比为20%,过量空气系数为0.9,1.0,1.1,1.2,1.3时,缸压峰值的增幅分别为11.83%,13.96%,15.28%,20.88%,32.49%。在多种过量空系数下,掺氢均可以降低HC以及CO的排放。但由于氢气对燃烧的改善作用,导致缸内最高温度上升,温度峰值出现的时间提前,因此NOX的排放有所增加。（2）探究了二次喷氢对复合喷射缸内燃烧状态的影响。二次喷氢可以实现混合气均匀分布在气缸内的同时,火花塞附近富集氢气的理想混合气分层状态。帮助形成稳定火焰核心的同时,使燃烧过程的等容度得到提升,进而提高发动机动力性。相比于单次喷氢,HC和CO的排放要明显降低。（3）探究了二次喷氢比例以及时刻对发动机燃烧和排放性能的影响。随着第二次喷氢比例的增加,缸压峰值以及平均指示压力呈现出先增加后减小的趋势,循环变动呈现出先减小后增加的趋势。每一个二次喷射比例都对应着一个最佳的二次喷射时刻使发动机动力性达到最佳,且随着二次喷射比例的增加,最佳的二次喷射时刻是提前的。二次喷氢比例和二次喷氢时刻的合理配合,可以有效降低CO和HC的排放。但是由于燃烧充分程度的提高,NOX的排放会在一定程度上有所增加。（4）探究了稀燃条件下喷氢压力对燃烧和排放的影响程度。过大或过小的喷氢压力都会导致氢气在火花塞附近的富集程度的降低。存在着最佳的喷氢压力使缸内形成理想的混合气分层状态。在多种二次喷氢时刻或比例下,合适的喷氢压力还可以明显的降低HC的排放。但由于稀燃条件下氧气浓度较高,对CO的影响不明显。由于氢气的理想分布明显的改善了燃烧,导致NOX的排放有所增加。