随着中国经济的高质量发展,我国的汽车保有量日益激增,随之而来的是石油能源问题和排放问题,因此,如何让汽车更高效稳定的工作成为研究者亟待解决的重要话题。汽油机是汽车最重要的部件,对汽油机燃烧过程稳定性的研究是发动机领域经久不衰的热点。燃烧稳定性研究为汽油机燃烧系统的设计和优化提供理论依据,具有较高的学术研究价值和工程指导意义。本文以皱褶表面燃烧理论为媒介,将火焰拉伸理论与线性不稳定性理论联系起来,建立了火焰前锋面拉伸的线性不稳定性模型。以不稳定性理论为依据,对火焰前锋面、未燃区和已燃区建立非粘性、可压缩的物理模型。通过连续性方程和纳维-斯托克斯控制方程组,代入运动学边界条件、附加边界条件和动力学边界条件,推导得到沿径向运动的环状气膜泰勒波色散准则关系式。查阅文献资料,选择适当的物理物性参数,采用Matlab软件编程进行数值计算。研究正常燃烧、轻微爆震燃烧和强烈爆震燃烧三种典型工况下的火焰稳定性,并进一步探讨缸内刚性涡流和势涡流对燃烧稳定性的影响。计算得到火焰前锋面传播的碎裂半径和燃烧室壁面处的卡洛维兹数Kac,并与汽油机燃烧室半径和极限卡洛维兹数Ka0进行比较,以此来研究火焰前锋面传播过程中的燃烧稳定性。本文得到的主要结论如下:（1）火焰传播速度、火焰前锋面压力和火焰前锋面马赫数的增大会使得燃烧稳定性变差。（2）随着火焰传播速度的增加,碎裂半径减小。正常燃烧肯定不会碎裂,轻微爆燃几乎不会碎裂,强烈爆燃肯定会碎裂,这与汽油机燃烧的实际情况完全相符。（3）在燃烧室内部正/反对称波形对于支配表面波增长率和支配波数几乎没有影响。（4）火焰前锋面环状气膜的碎裂半径越靠近燃烧室壁面处,火焰半岛的尺度越小。而当火焰半岛半径增大到一定程度时,火焰半岛就会碰到燃烧室壁面而碎裂,不会形成火焰半岛。（5）刚性涡流强度和势涡流强度是燃烧的失稳因素。但火焰传播速度越快,涡流强度的影响越小。高速火焰传播速度时,涡流强度对于爆燃型燃烧不稳定性的影响变得微不足道。爆燃型燃烧不稳定性可能主要受湍流强度的影响。（6）卡洛维兹数越大,火焰前锋面越不稳定。本文创新点在于:（1）建立了全新的火焰前锋面拉伸的线性不稳定性模型。为燃烧稳定性研究提供一个新的思路和研究方法。（2）建立和推导了沿径向传播的线性不稳定性模型,解决了瓶颈难点问题。（3）研究对象为气膜在气相环境中传播,采用了适当的边界条件。（4）将常数变易法应用于非常数非线性非齐次修正贝塞尔方程的求解,并进行了验证。采用修正贝塞尔函数的渐近表达式成功处理了多种修正贝塞尔函数综合的复杂不定积分问题。（5）采用公认精准的带有混合法则的李-凯斯勒（L-K）实际气体对比态方程进行相关物理物性输入参数计算。