随着石油资源的不断消耗和大气环境的不断恶化，高效和清洁就成为了全球汽车行业对发动机的重点研发目标，而对于汽油机而言，缸内直喷式GDI汽油机相较传统进气道喷射式PFI和化油器式汽油机在性能和油耗上的优异表现使其成为目前汽油机研发的重点技术，而其与柴油机类似的燃油供给方式却导致相较于传统PFI汽油机更多的微粒排放量，且GDI汽油机所排放的微粒更小数量更多对人体危害更大，各国政府也相继出台了针对GDI汽油机微粒排放的限制法规，这就使如何降低GDI汽油机的排放则是研发中的关键课题。本文通过对某475G缸内直喷汽油机进行数学建模和仿真计算，对不同控制参数对该GDI汽油机碳烟生成状况进行研究，主要研究结果如下：一般来说，soot质量分数分布呈现在燃烧早期出现大幅上升随后发生下降，并在燃烧后期趋于平稳的单峰分布情况；soot数量浓度随曲轴转角的主要变化过程是在燃烧初期骤然上升随后下降到一定值,燃烧中期再次出现小幅度上升，燃烧后期也同样趋于平稳的双峰分布情况；soot粒径随曲轴转角也是呈现出双峰分布，而soot粒径前期较高阶段与soot数量浓度前期较高阶段对应，soot数量浓度后期上升阶段与soot粒径减小阶段对应，这就导致了soot质量分数的单峰分布状况。随着点火时刻提前，soot数量浓度和质量分数峰值均增大且对应曲轴转角提前，soot数量浓度峰谷及第二峰值先增大在点火时刻为27°CABTDC时最高而后下降，在排气门开启时点火时刻为17°CABTDC的soot质量浓度和数量浓度最大。于不同点火时刻而言，soot较高浓度区域同样出现在左右两侧区域内，并且范围随点火时刻的提前先增大后减小。随着喷油时刻的后移，soot质量分数及数量浓度呈先减小后增大趋势，在喷油时刻为310°CA BTDC时出现最小值。对于不同喷油时刻而言，缸内soot较浓区域基本随喷油时刻的推迟而减小，且喷油时刻较晚soot较浓区域主要在燃烧室右侧壁面附近，喷油时刻较早则在左侧鼻梁区和右侧上部区域两部分。随进气温度的升高，碳烟质量分数峰值和数量浓度峰值先减小后增大，数量浓度峰谷和第二峰值先增大后减小，转折点均为进气温度为30℃时。对于不同进气温度而言，碳烟生成较多区域主要集中在前面说的两个区域内，且范围随进气温度的升高而逐渐减小。对不同混合气浓度而言，soot生成量随混合气变稀而降低，且soot数量浓度分布曲线从较浓混合气时的双峰分布变为较稀混合气时的单峰分布。过量空气系数越小即混合气越浓在燃烧室左侧鼻梁区的soot生成量越高而右侧的soot较浓区域也越大。对点火时缸内速度场进行分析也能发现，此时缸内气流呈很强的顺时针滚流，气体流速由靠近活塞向气缸盖方向逐渐减小，在左侧鼻梁区和右侧上部靠近缸盖附近气体流速都很低，导致了这两个区域内燃油与空气混合不充分，形成较浓混合气，进而在这两个区域内生成大量的碳烟。