点燃式活塞航空煤油发动机,由于其具有体积小、重量轻、升功率高、结构简单、维修方便等优点,被人们广泛应用于军事及民用领域,但是煤油运动粘度高、挥发性差,难以点燃的特性,一直限制着航空发动机的动力性、经济性的提升。故本文围绕这一关键问题,对点燃式活塞航空发动机燃烧室进行优化设计并研究分析其燃烧特性,探寻改善航空煤油发动机性能的结构方案,对于工程应用具有重要的参考价值。本文基于一台点燃式低压空气辅助直喷航空发动机,运用AVL-Fire软件对三种燃烧室方案进行仿真分析研究,对比分析了各方案气流的运动形式、缸内的湍动能以及混合气的分布;并且针对航空发动机低速小负荷和高速大负荷工况燃烧不稳定的现象,进行了相关燃烧优化试验研究。仿真研究及试验结果表明:1)活塞方案B和活塞方案C都能够改善混合气质量。方案C的设计能在进气行程初期,气流量较大、气体流速较高的时刻大大加强缸内的气流运动,促使燃油在进气行程前期快速蒸发,从而在处于点火时刻时能形成更为均匀的混合气分布,并且能够使主副火花塞附近形成浓混合气,有利于改善燃烧质量。此外,通过对气门座附近局部结构的优化,使进气气流方向得到调整,引导气流沿燃烧室壁面及气缸壁进入缸内,避免气流冲撞燃烧室壁面造成进气充量的动能损失,保留更多进气能量,从而使缸内湍动能更高,促进燃油蒸发,同样在点火时刻使缸内混合气分布更均匀。2)对于低转速小负荷和高转速大负荷工况来说,方案C的循环变动率相对于原机活塞方案大大地降低,并且都随着EOIT的提前而改善,但是低转速小负荷燃烧稳定性大都随着点火角增大而变好,高转速大负荷则会变差。运用直方图和概率密度分布函数分析了,最小循环变动提前角时,缸内燃烧状况随着EOIT的燃烧规律的变化。其低转速小负荷EOIT为240°CA BTDC时,CA50的相位大都落在4°CA BTDC～16°CA BTDC范围内,此时的燃烧效果最好,放热量基本上在880 KJ/m3～920 KJ/m3之间,燃烧放热量大大提高。高转速大负荷时,功率随着EOIT的提前而增大。