近年来，缸内直喷汽油机以其良好的燃油经济性、快速响应性和冷起动时较低的HC排放等优点，已经成为国内外研究开发的热点。缸内直喷汽油机燃油喷雾质量的好坏是控制其混合气形成及燃烧过程的关键。因此，开展缸内直喷汽油机燃油喷射系统的研究工作对改善汽油机性能具有重要意义。　　 本文以缸内直喷汽油机中内开式单孔高压旋流喷油器为研究对象，使用AVL-FIRE软件，首次对喷油器内部流动及其喷雾特性开展联合仿真研究。　　 首先，介绍了高压旋流喷油器的工作原理及缸内直喷汽油机燃油喷射系统试验装置，对高压旋流喷油器流量特性进行了试验研究，测量了累计循环喷油量，分析了高压油轨压力和喷油脉宽对喷油量的影响，并将试验结果用于验证所建立的高压旋流喷油器旋流腔内部气液两相流模型的准确性。　　 其次，建立了高压旋流喷油器喷雾模型，将高压旋流喷油器旋流腔内部气液两相流动的仿真计算结果应用于喷雾计算中对喷雾液滴进行初始化，就喷油压力、燃烧室压力及燃烧室温度对高压旋流喷油器喷雾特性的影响进行了仿真研究。　　 最后，对多种结构的高压旋流喷油器旋流腔内部气液两相流动及喷雾特性进行联合仿真，仿真结果表明：喷油器旋流腔中的导流板开有斜U型导流槽时，燃油在喷孔出口处形成的旋流最强，喷雾分布最广泛，最有利于燃油与缸内空气的混合；喷油器旋流腔中旋流板的形状对旋流板截面上的燃油速度分布、喷孔出口处的燃油速度、喷雾贯穿距离及喷雾锥角等具有不同程度的影响。　　 本文研究工作为缸内直喷汽油机喷雾过程研究提供参考价值。