缸内直喷汽油发动机是近年来国内外汽车企业进行产品研究开发及应用的热点。由于汽油在气缸内喷射雾化,汽油蒸发的汽化过程可以吸收燃烧室内大量的热量,降低混合气温度以及燃烧室的壁面温度,使得压缩行程结束时的混合气温度显著降低,增强了缸内燃烧的抗爆震性能,因此可以采用较高的压缩比,增大火花塞的点火提前角,提升发动机的动力性和经济性。与相同性能的PFI发动机相比GDI均质燃烧发动机可以提高2-4%的燃油经济性,在同时应用增压小型化技术后,GDI发动机与进气道燃油喷射发动机相比,可提升10-15%的燃油经济性,同时发动机的动力性和排放方面也有很大的改善。本文结合企业的产品预研开发项目,进行缸内直喷发动机燃烧相关部分内容的研究。通过前期模拟分析和后期的燃烧开发试验,对喷油器喷射方式及活塞燃烧室形式进行匹配选型,选择满足性能的最优组合。本文运用一维热力学计算软件和三维流体分析软件进行燃烧系统的仿真模拟,组合发动机气道、缸盖燃烧室、缸孔、活塞顶、形成动态网格。之后根据喷油器参数配置,完成CFD模型搭建。最后利用Star-CD进行进气、压缩、燃烧做工过程的模拟分析。找出系统内各参数的相互影响关系,然后进行方案优化选择。在模拟计算数据评估之后可以选定燃烧系统的基本参数,利用快速成型技术加工气缸盖和活塞、制作不同喷油器的手工样件。装配样机,然后在发动机动态性能试验台架上完成对比试验,选择满足设计目标的适合方案用于发动机的工程化开发。