缸内直喷汽油机(Gasoline Direct Injection,简称GDI)能有机的将汽油机和柴油机的优点结合起来,使内燃机具有较好的动力性、经济性能,是车用发动机的发展方向之一。但是缸内直喷汽油机的设计和开发技术难度很大,尤其是冷起动工况下的喷油压力以及排放问题一直困扰着众多GDI发动机研发人员。本文主要通过数值模拟方法研究一种新式的供油系统——复合供油系统,探讨其低压供油部分喷油器位置设计以及复合供油系统对GDI汽油机冷起动工况排放问题的改善。本文针对4G15-GDI汽油机,借助计算流体力学(CFD)辅助内燃机设计理论,研究CFD在汽油机进气系统开发中的应用及其模拟精度。利用三维流体计算软件AVL_FIRE对GDI汽油机的进气歧管进行模拟仿真,深入研究4G15-GDI汽油机进气歧管上安装低压喷油器的可行性,以及探讨不同喷油器安装位置及角度对管内油气混合状态的影响,确定最佳方案。探讨GDI汽油机缸内工作过程模拟计算动网格的建立方法及要求,利用三维流体计算软件AVL_FIRE对GDI汽油机缸内工作过程进行模拟仿真,深入研究4G15-GDI汽油机缸内流体的流场特性以及油气混和状态。研究4G15-GDI汽油机复合供油系统的结构及复合供油系统对4G15-GDI汽油机缸内油气混合状态的影响。本文采用计算机辅助分析手段,利用现代化集成研究方法,一维发动机工作过程循环模拟与三维CFD流场分析并行,对进气系统上低压供油喷油器的设计及作用进行了比较全面的分析,加快了GDI汽油机的研发进程。