活塞式航空煤油发动机由于其燃料具有黏度较高,难于雾化,辛烷值及饱和蒸气压较低等特性使得其在大负荷工况燃烧稳定性较差,动力输出难以提升以及爆震倾向难以控制进而难以满足航空飞机起飞性能要求等问题,针对该些问题,本文基于一台自主研发的低压空气辅助喷射四冲程航空煤油发动机,基于不同燃油喷射策略对其大负荷工况燃烧及动力特性进行相关试验研究,为今后航空煤油发动机燃烧及性能开发提供重要参考价值。本文采用DOE（Design of Experiment）方法,对喷气脉宽、喷气压力、油气间隔及二次喷射等多个低压空气辅助喷射控制参数进行协同控制研究,同时提出油气同步喷射策略,对航空煤油发动机大负荷燃烧及动力特性进行试验研究,最后,采用复合喷射策略方案,对其燃烧及爆震特性进行相应控制及分析。试验结果表明:随着喷气脉宽逐渐升高,燃烧速度逐渐加快,燃烧质量逐渐升高,且当喷气脉宽大于4ms时,其继续升高对发动机燃烧性能优化提升效果逐渐减弱。随着喷气压力逐渐提升,燃烧质量先提升后下降且存在最佳喷气压力为650k Pa,使得燃烧质量最佳,循环波动率COV（Coefficient of Variation）最低,动力性最强,排温最低。喷气压力与喷气脉宽协同控制相比于二者单独控制可以进一步提升发动机整体性能。油气间隔从0.5ms增加至2.5ms,COV先降低后增高,动力性及燃烧质量均呈先提升后下降趋势,最佳油气间隔为1.5ms,此时燃油初次及二次雾化均可发挥出最大优势致使发动机燃烧性能最佳。通过油气间隔与喷气压力协同控制发现在较低喷气压力条件下最佳油气间隔为1.0ms,较高喷气压力下最佳油气间隔为2.5ms。在喷气压力为600～700k Pa区间,二次喷射与喷气压力协同控制能够进一步提高燃烧质量,且最佳喷气压力提升至700k Pa。油气同步喷射策略由于初次雾化过后的燃油直接喷射到高速流动的压缩空气气流中,增加了燃油与压缩空气间的动能传递,加强了压缩空气对燃油液滴的携带、破碎效果,使得燃油最终雾化质量以及雾化均匀性相对于油气间隔喷射策略得到相应提高,对于提升发动机动力性以及燃烧稳定性方面均具有进一步优势。复合喷射策略试验结果表明:随着复合喷射比例β不断下降,燃烧速度先提升后下降,且存在最佳β为1:1使得缸内混合气形成质量最好,燃烧质量最佳,随着缸内直喷喷射截止时刻EOIT逐渐向压缩上止点靠近,燃烧速度先增加后下降,最佳EOIT为130°CA BTDC,使得COV最低,动力性最好。采用3D谱阵图频域分析方法对发动机爆震燃烧进行控制及分析,结果表明:该发动机大负荷工况条件下爆震特征频带为3～19k Hz,通过调整β使得此频带内的异常放热现象得到控制,在一定程度达到抑制爆震的效果,且存在最佳β为2:3使得爆震倾向最低,爆震指数KF最小。调整EOIT向压缩上止点靠近,KF先减小后增大,且最佳EOIT为130°CA BTDC,使得爆震特征频带内的放热率幅值得到一定控制,致使KF最低,进而证明该复合喷射方案能够对大负荷工况爆震倾向在一定程度上进行相应抑制。