随着不可再生的石油资源的日趋减少和人们环保意识的不断提高,内燃机代用燃料逐渐受到人们的重视。我国天然气储量丰富,其成本为仅为石油的1/3,且燃烧后所排放的有害物质少于石油,如果能将天然气作为内燃机的替代燃料,不仅可以做到缓和内燃机燃料危机的问题,同时可以减少污染物的排放。众多学者对内燃机的替代燃料做过研究,其中天然气掺氢技术受到了学者的高度重视,这种混合燃料对未来汽车行业的发展有着深远的意义和影响。文中利用Chemkin软件中的发动机单区模型,针对掺氢比在5%及5%以下的天然气HCCI内燃机的燃烧特性进行了模拟研究。以VolvoTD100发动机为原型进行建模,模拟计算了天然气成分为甲烷90%,乙烷10%的HCCI内燃机的燃烧情况,并与文献当中的相关数据进行了对比,模拟计算得到的缸内压力和缸内温度要略高于实验的结果,这是因为,模拟计算忽略了气缸壁的热量损失,且假定气缸内各处的温度和压力都是相同的,而实际情况是各点的温度应该略有不同；在缸径为100mm、冲程120mm、转速1000rpm、压缩比为16的单缸发动机上研究了不同掺氢比(0%、2%、5%)对天然气HCCI内燃机燃烧特性的影响,随着掺氢比的增加,着火时刻显著提前,放热率升高,氮氧化物排放增加,缸内压力和缸内温度有一定提升,这是因为氢气的燃烧速度要比天然气快,点火能量低且稀燃极限宽,在天然气中添加少量的氢气会对内燃机的燃烧有明显的促进作用,提高混合气的燃烧速率,拓宽稀燃极限；在缸径为100mm、冲程120mm的单缸发动机上模拟计算了不同进气温度、进气压力、压缩比、转速和过量空气系数对5%体积掺氢比的天然气HCCI内燃机燃烧特性的影响,进气温度和进气压力的变化对掺氢天然气发动机影响较大,两者的提高都能够使着火时刻提前,压缩比越大,缸内压力和缸内温度越高,氮氧化物排放越多,提高过量空气系数有利于降低NO排放,转速对掺氢天然气发动机的影响较小；利用Chemkin软件中的发动机多区模型,通过化学反应路径分析模块,对掺氢天然气HCCI内燃机的NOx生成机理进行分析,探究NO在发动机气缸内的主要生成区域和主要生成路径。