缸内直喷汽油机具有较好的瞬态响应特性、动力性以及经济性，但是颗粒物排放数量较多、粒径更小的缺点仍然是其存在的问题。而缸内燃油喷射过程作为发动机工作过程中的重要环节，燃油雾化水平及喷油策略至关重要。相对于电磁喷油器，压电喷油器具有喷雾稳定性好、响应更快等优点，因此本文研究了压电喷油器的喷雾特性及其对GDI发动机燃烧过程和颗粒物排放的影响。　　首先研究了压电喷油器的喷雾特性，自主开发了压电喷油器的驱动系统，并在定容弹内开展了喷雾特性试验。研究结果表明：相比于电磁喷油器，压电喷油器的贯穿距更小，喷雾锥角更大，“油线”及涡旋结构有助于提高雾化质量。提高环境背压和喷油压力有助于增加燃油与空气的相互作用，而两次喷射时喷雾贯穿距明显缩短。　　其次，在单次喷油情况下，在 GDI发动机上研究了点火时刻、喷油压力、空燃比以及负荷等运行参数对燃烧过程和颗粒物排放的影响。结果表明：适当的提前点火时刻可以稳定燃烧，降低油耗，并能使颗粒物排放减小；适当增加喷油压力可以降低油耗，减少颗粒物排放；稀混合气能够显著降低颗粒物排放和燃油消耗率，但是过稀不利于稳定燃烧；负荷增加，颗粒物总数增加，在中等负荷0.67MPa时核态颗粒物较多，而高负荷0.97MPa时积聚态颗粒物较多。　　最后，在其他运行参数保持不变的情况下，研究了单次、两次和三次喷射策略对燃烧过程和颗粒物排放的影响。结果表明：单次喷射时颗粒物排放呈单核态峰值和双积聚态峰值三峰分布的形态，且存在较佳的喷油时刻使得颗粒物排放和经济性取得平衡；两次喷射能显著减少颗粒物排放，且适当增加第一次喷油量，颗粒物降低效果更显著；两次喷射和三次喷射时颗粒物排放呈双核态峰值和单积聚态峰值三峰分布形态，且三次喷射时，随着SOI3的提前，颗粒物排放先减少后增加，循环变动减小；相比单次喷射，两次和三次喷射的颗粒物总数能分别降低37.8％和48.6%，同时循环变动和燃油消耗率都显著降低。而且两次喷射显著减少核态颗粒物，三次喷射显著减少积聚态颗粒物。