近年来,由于二冲程航空发动机结构简单、成本低廉、高功重比等优势在轻型无人机领域被广泛使用。为了燃料的运输、储存和使用安全,关于二冲程航空煤油发动机的研究应运而生。航空煤油粘度大、饱和蒸气压低与汽油相比雾化效果差。这导致发动机在怠速及小负荷工况下燃烧不稳定,从而引起循环波动和缸间差异增大。因此对二冲程航空煤油发动机怠速工况下的循环变动和缸间差异进行分析研究,探究相应的控制策略和方法对于怠速的稳定性具有重要工程应用价值。影响发动机的循环波动和缸间差异性的因素较为复杂。本文主要研究在怠速工况下混合气浓度和混合气温度对二冲程航空煤油发动机循环波动和缸间差异性的影响规律。根据影响规律,设计了闭环控制策略和两缸独立直喷策略。最终实现减小发动机循环波动及缸间差异。首先为了探究混合气浓度和混合气温度对发动机的影响规律,搭建了发动机测试台架,其主要功能包括发动机启动、发动机控制、缸压采集、缸头温度采集、曲轴转角采集。其次,通过改变喷油脉宽和进气温度,得到在不同混合气浓度和温度下发动机循环波动和缸间差异的变化规律。一方面,随着混合气的浓度增加,发动机的循环波动先减小后增加。同时,当混合气浓度过大时将导致两缸燃烧不稳定,缸间差异性持续减小。另一方面,随着混合气温度的增加发动机循环波动增加,在0℃至20℃增加缓慢,20℃至40℃增长较快。混合气温度的增加,主要使得混合气雾化效果得到改善,由于混合气浓度变化对两缸影响情况不一样,所以缸间差异变大。接下来,根据混合气过稀或过浓会使发动机转速波动增加从而降低输出功率的原理,设计了适用于节气门PID控制的喷油Map,使发动机能够迅速收敛到目标转速。本次试验成功将怠速转速降至开环控制无法达到的2200r/min,COVrpm=0.383%。在闭环控制的基础上,进一步对怠速环境适应性进行了优化设计。最后,制定了两缸独立直喷策略,在没有降低缸内燃烧稳定性的情况下,减小了缸间差异。使发动机在开环状态下,能够运行在2200r/min左右,最大爆发压力差值平均值从0.17MPa减小至0.05MPa。