随着无人机技术的进步,小型无人机已广泛应用于边防巡逻、航空摄影、物流配送、军事侦察等领域。目前小型无人机多使用汽油燃料,然而出于燃料安全性和燃料供应便利性的考虑,航空重油将取代汽油成为今后小型无人机主要燃料。二冲程点燃式发动机因结构简单、功重比大等优点普遍用作国内外小型无人机动力装置。但目前传统二冲程点燃式发动机难以燃烧蒸发性能差,不易形成可燃混合气的航空重油且油耗相对较高。采用缸内直喷技术,可通过良好的燃油雾化解决航空重油混合气形成问题,同时可明显降低二冲程发动机的油耗。论文首先对小型二冲程缸内直喷航空重油发动机总体设计进行了论述。在某原化油器式二冲程单缸航空汽油发动机的基础上,对发动机燃烧系统、燃油喷射系统、点火及润滑系统、启发一体化(ISG)系统等进行了改造。然后重点介绍了适用于该小型二冲程缸内直喷航空重油发动机的电控管理系统,对电控系统传感器及执行器进行了选型,设计了电控单元(ECU)硬件电路,主要包括信号处理电路、电源管理电路、驱动电路、通讯及故障诊断电路等。并在此基础上完成了系统软件的模块化设计,主要包括主程序、信号转换分析程序、驱动控制程序、工况处理程序、通讯及故障诊断程序等,编写并调试了ECU控制程序。最后,搭建了发动机试验系统,通过样机标定试验获取了发动机控制MAP图,并分别对原型机及小型二冲程缸内直喷航空重油发动机进行了性能测试。使用93#汽油、3#航空煤油、0#柴油测试了发动机燃用汽油及航空重油的性能情况,结果表明该发动机可稳定燃烧汽油及航空重油,且与原机相比油耗得到显著改善,说明所开发的电控系统满足使用要求。