活塞式发动机作为动力装置在小型航空设备尤其是无人机领域被广泛应用。小型航空活塞式发动机主要使用航空重油（指轻质柴油或航空煤油）作为燃料,相比汽油闪点较高,不易挥发,安全性和经济性都十分优秀。但航空重油存在难以雾化的问题,目前主流解决方案为采用空气辅助喷油系统。空气辅助喷油系统引入压缩空气与燃油进行预混合,再将油气混合物喷出,利用气动力促进燃油破碎,以较低的喷射压力实现良好的雾化效果,提升发动机的动力性能和排放性能。目前国外在该领域已具有成熟的产业体系,国内起步较晚,技术产品和研究经验较匮乏,因此有关该系统的设计与研究显得十分重要。本文根据空气辅助喷射的原理,搭载电子控制模块,设计空气辅助式电控喷油系统,研究该系统的喷雾特性。首先根据空气辅助式电控喷油系统的功能和试验需求提出总体设计方案,划分各功能模块;分析喷雾过程及机理,引入喷雾特性的表征参数;采用计算机视觉的相关算法理论,使用C++开发喷雾图像处理软件,用于后续试验数据的处理。随后进行控制模块的设计开发,选用单片机MC9S12XEP100MAL和其他芯片设计硬件电路,绘制PCB,焊制电路板;使用C和C#编写程序,开发下位机和上位机软件,令其互相通信,配合硬件资源控制喷油器开闭并调试参数。最后在此系统上进行试验,研究不同参数对柴油空气辅助喷雾特性的影响。研究结果表明:提高喷油压力会使喷雾贯穿距和喷雾锥角增大;燃油温度在较低范围变化时,喷雾贯穿距和喷雾锥角无明显变化,燃油温度升高到一定程度时,喷雾贯穿距减小,喷雾锥角增大;增大喷油脉宽或减小喷气脉宽可以令喷雾锥角增大,但对于喷雾贯穿距基本无影响;油气间隔对喷雾贯穿距和喷雾锥角基本无影响。