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针对氢内燃机中由炽热点引起的早燃问题,基于顶置电热塞热表面点火容弹原型,首先采用正交试验设计方案,仿真研究了不同燃空当量比(0.51.0)、初始温度(400820K)、初始压力(1.518bar)、热表面温度(12002000K)和热表面面积(129.59199.69mm2)条件下H2/air混合气的两个加热持续时间(tch1和tch2),分别分析了各因素对两加热持续时间的影响规律。tch1的研究结果表明:各因素对tch1的影响由大到小依次为热表面温度→混合气初始压力→当量比→混合气初始温度→热表面面积。tch1随当量比的增大呈先减小后小幅增大的趋势,在当量比为0.750时达到最小;在初始温度小于505K、热表面面积小于147.94mm2时,tch1随初始温度、热表面面积的增大迅速减小;随后tch1随初始温度、热表面面积的增大呈现小幅波动的现象;随初始压力、热表面温度的增大,tch1起初快速减小随后平缓减小。tch2的研究结果表明:在氢发动机中应避免发生自燃的7种组合状态,以防止早燃的发生。除混合气初始压力外,各因素对tch2的影响规律同tch1类似。进一步研究了热表面特征参数(热表面温度和热表面面积)对tch1的影响。结果表明:热表面温度较低时,tch1对热表面温度较为敏感。随着热表面温度的增加,尽管随着热表面面积的增大tch1有所减小,但减小幅度逐步降低,以致热表面温度大于1200K后,热表面面积对tch1的影响几乎可以忽略。在此基础上,提出临界点火温度,研究和建立起临界点火温度与tch1及热表面面积的关系。结果表明:在所研究参数取值范围内,tch1成为临界点火温度的唯一主要影响因素。最后将研究结果应用于分析氢燃料内燃机的早燃问题,得出了氢内燃机不同转速下的早燃临界点火温度,以及早燃临界点火温度随转速的变化规律。