当今世界正面临着化石能源短缺和环境污染两大严峻的问题,开发清洁无污染的替代能源已成为一种必然的趋势。氢气以其所需点火能量低、着火界限宽、火焰传播速度快、清洁可再生等一系列优点而备受各国科学家的青睐,作为车用替代燃料氢能具有广阔的发展前景。NO_x是氢燃料发动机在高温下的唯一有害排放物,使用EGR(Exhaust Gas Recirculation)技术将一部分残余废气重新引入进气管,从而使进气管的压力和气缸的充气效率得到提高,EGR技术是一项可以充分降低NO_x排放性能的有效措施。近些年来,随着国家对排放法规的要求日益严格。废气再循环系统成为现代车用发动机上不可或缺的一部分。本文采用理论分析与数值模拟结合的方式,以一台改装后的嘉陵JH600氢发动机为原型机,运用三维仿真软件SolidWorks建立了氢燃料发动机的三维模型,基于AVL-FIRE软件进行仿真计算。首先分析了不同工况下EGR率对氢发动机进气成分、进气状态、缸内湍动能和混合气均匀性等的影响,重点分析了不同工况下EGR率对氢发动机的燃烧特性和排放特性。在综合衡量了动力性、经济性和排放性的基础上,最后通过线性加权优化分析确定出各工况下的最佳EGR率配比。研究结果表明:中低转速工况下,EGR的加入会对进气过程产生一定阻塞作用,不同EGR率对进气阻塞影响差异并不明显。随着EGR率的增大,缸内的实际燃空当量比会有所增大。缸内的温度、压力、瞬时放热率峰值等燃烧状态参数会出现不同幅度的下降。EGR率降低NO_x排放的效果十分明显。在中低转速工况下加入少量的EGR率即可使NO出现大幅度的降低,当EGR率较高时,NO_x排放几乎为0。为了寻求最佳EGR率,本文通过线性加权在综合衡量动力性经济性以及排放性的基础上得出了中低转速下,在中低负荷和满负荷时,EGR率的最优值为0%。在中等负荷和中高负荷工况下,EGR率的最优值为5%。