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通过CFD软件STAR-CD建立了缸外预混合氢燃料发动机三维模拟仿真模型。对比氢燃料发动机与汽油发动机的性能发现，氢燃料发动机具有易点燃、火焰传播速度快、峰值压力及峰值温度高等特点。但氢气密度低，与空气形成的混合气单位体积的热值低，导致采用缸外预混合方式的氢燃料发动机比汽油机功率低15％左右。研究了过量空气系数和点火提前角对氢燃料发动机性能及NOx排放的影响，为提高氢燃料发动机的动力性能和排放性能提供依据。