强烈的节能减排压力要求汽油机具有低排放、燃油经济性好等特点。为此,诸如缸内直喷、小型化增压等技术被采用,但颗粒物排放高、涡轮响应迟滞等问题也给发动机性能的提升带来了挑战。随着整车能量回收技术的成熟,如何把回收来的电能合理转化为动力,从而降低整车燃油耗成为一个新课题。为此,通过车载水电解装置利用能量回收的电能电解水制氢氧气,进而实现进气掺氢富氧燃烧是改善汽油机及整车综合性能很有潜力的手段。但对典型工况不同氢氧掺混策略下汽油机燃烧特性的整体认识不足和对如何选择合适掺氢富氧策略缺乏了解,将限制该技术的实际应用。为此,本文以一款三缸PFI汽油机为研究对象,分别利用GT-Power与Converge软件建立发动机一维仿真模型和缸内三维CFD仿真模型,利用标定好的模型对典型工况进气掺氢、富氧、同时掺氢氧三种情况及掺氢EGR结合条件下发动机工作过程进行了数值模拟,系统地研究了三种进气氢氧掺混策略对汽油机燃烧特性的影响规律,并探究了掺氢对引入EGR稀燃汽油机性能及燃烧特性的影响与掺氢EGR结合在改善汽油机燃油经济性方面的潜力。研究结果表明:（1）部分负荷时,进气单独掺氢、富氧、同时掺氢氧（氢氧体积2比1）后,指示热效率会提高,但进气掺氢的效果最好,同时过大的掺混比例并不利于热效率的进一步提高;HC排放和CO排放水平都显著降低,但进气同时掺氢氧与富氧条件下NO_x排放水平会有明显升高。三种掺混方式皆使缸内压力与放热率峰值增大且相位提前,火焰发展期和速燃期明显缩短,燃料燃烧效率提高。（2）全负荷时,进气富氧可以显著提高发动机动力水平,进气氧浓度25%时可提高约10%;但由于传热与排气能量损失增加使富氧后的热效率有所降低。部分负荷同IMEP时,掺氢与同时掺氢氧使发动机热效率获得提升;掺氢比5.06%时,发动机热效率约提高0.6%,而单独考虑汽油消耗的综合指示热效率可比原机提高6.6%。（3）进气掺氢可以提高小负荷下引入EGR后汽油机的热效率,提高了发动机的EGR容忍度,大幅度降低各EGR率下缸内的HC、CO与CO₂排放水平,并保持较低的NO_x水平。进气掺氢可以提高引入EGR后缸内火焰传播速度,提高缸压和放热率水平,缩短燃烧的火焰发展期和快速燃烧期,提高燃烧放热的等容度,使发动机实际工作循环更加接近理论工作循环。（4）在部分负荷同BMEP下,采用EGR与进气掺氢进气可以显著提高汽油机的燃油经济性,“EGR率0%-掺氢5.06%”、“EGR率10%-掺氢5.06%”、“EGR率10%-掺氢10.12%”三个工况下优化后的比油耗相比原机可分别降低7.1%、8.7%、21.8%。（5）部分负荷下,发动机选择掺氢进气可有效降低排放,提高经济性,并可通过引入EGR进一步降低燃油耗。在全负荷下,选择富氧进气,可以显著提高发动机动力输出水平,以满足车辆瞬间加速时对动力的需求。