为实现均质预混合燃烧方式的着火主动精确控制,本文提出一种高压气体压燃式复合发动机,它采用低压缩比、高压升比和高膨胀比的复合循环系统,在发动机上添加一个高压储气罐并把气缸分成动力缸和压气缸。早期将燃料喷入缸内形成均质的一次混合气,并设置较小的压缩比以降低压缩温度,确保缸内一次混合气在没有外部附加热源的情况下不能着火；在压缩终点附近向缸内喷射一定量的高压气体,与缸内混合气进行第二次混合,利用喷射高压气体压燃缸内的均质混合气,实现内燃机全工况范围的预混合燃烧。利用发动机一维模拟软件AVL-Boost建立了中等工况下复合发动机动力缸模型,此模型可以精确地实现对喷入气缸中高压气体的控制；再利用热力学相关公式,考虑节流和散热损失的前提下,建立了复合发动机压气缸工作模型,并给出了针对复合发动机热效率及燃油经济性的发动机性能计算公式。利用建立的模型,对中等工况下不同转速时影响复合发动机热效率的相关因素作了较全面的分析计算和优化,其中包括高压储气罐压力、高压气体喷射持续期、高压气体喷射提前角、几何压缩比、着火时刻、高压气体喷管形状、高压气体喷气阀以及燃烧持续期等影响因素。计算结果显示：中高转速时复合发动机燃油经济性较好,复合发动机热效率均比原机提高8%以上,燃油经济性提高5%以上。