在航空发动机领域,二冲程点燃式发动机具有体积小、功重比高、结构简单及价格低等优点,成为中小型长航时无人航空器的主要动力装置,但由于使用条件苛刻,无人航空器用二冲程活塞式发动机在使用中存在性能衰减现象,其衰减速度对无人航空器的留空能力影响显著。因此,分析无人航空器用二冲程发动机的性能衰减现象的原因,对于改进发动机设计、在线补偿衰减和提升留空性能具有十分重要的意义。本研究以自行设计制作的航空用56CC二冲程双缸汽油机为研究对象,通过台架实验测试观测了发动机性能的变化,采用示踪气体法测试了发动机换气过程的短路现象,对运行了50小时后的发动机进行了拆解检测,发现发动机存在的磨损、积碳等现象,利用三维流体力学仿真手段针对这些现象展开对性能衰减的分析,给出了其影响效果的评价。研究结果显示,在经历50小时实验运行后,发动机最大功率、最大扭矩分别下降了69.9%、51.3%。性能衰减后的发动机换气性能劣化明显,捕气效率在31%～55%之间,扫气效率在29%～43%之间,充气效率在33%～47%之间。针对实验中发现的磨损、积碳现象,本研究采用三维模拟的方式研究上述现象对性能衰减的影响。建立了二冲程汽油机曲轴箱-扫气-气缸-排气系统流体计算的三维数值模型,根据实际磨损、积碳量对模型参数进行修改,对比分析了性能衰减前后发动机的换气参数、缸内气体流动等关键过程的变化,探究了各个因素对换气性能的具体影响。仿真结果表明:扫气效率在发动机性能衰减前后变化不大,活塞漏气相对排气口磨损和活塞表面积碳对充气效率、缸内捕获新鲜充量、捕气效率的影响更大,其影响因子高达0.727～0.924。