为了降低油耗、减少排放，均质直喷汽油机要求缸内均匀的混合气、尽可能少的湿壁量以及点火时刻火花塞周围形成有利于点火的混合气，这就需要喷嘴与发动机之间良好的匹配。三维缸内CFD仿真是燃烧系统优化的首选方法。仿真结果是否可靠依赖于全面可靠的喷雾特性实验测试数据与喷雾模型的准确标定。本文利用激光诊断的方法对四款多孔的直喷喷嘴进行喷雾特性测试，喷雾特性主要包括流量特性、喷雾贯穿距、横截面质量落点分布及喷雾粒子大小分布等，然后利用CFD软件CONVERGE对几款直喷喷嘴的喷雾特性进行三维数值模拟；以某款喷嘴为例，还就模型标定方法、网格划分方法对喷雾特性的准确性和快速性的影响进行了分析研究；最后把四款喷嘴的相应喷雾模型分别加入到某款均质直喷汽油机模型中，进行燃烧系统优化。　　从本文的研究中，结论如下：　　1．通过喷雾破碎模型参数的敏感性分析，参数的标定范围进一步缩小，利用LHS抽样方法获得了很好的模型参数组合，标定方法的合理性得到了验证；　　2．相对于固定网格来说，采用自适应网格可以大大降低计算成本；　　3.利用原配与1、2、3号喷嘴的激光测试数据，通过对不同喷嘴喷雾特性的CFD仿真计算，分别标定出了准确的喷雾模型，提高了缸内喷雾及油气混合计算的准确性；　　4.在本文的喷嘴选型研究中，通过对缸内混合气的形成质量、燃油湿壁及点火时刻火花塞附近的混合气浓度的综合考虑，2号喷嘴与该款均质直喷汽油机的匹配最佳；　　5.在优化后的喷油策略下，燃油累积湿壁量为11.16mg，占总喷油量的14.61％；相对于原机来说，燃油累积湿壁量下降了72.52%，混合气均匀性得到了大大改善。