点燃式航空重油活塞发动机具有体积小,高功重比的优势,在低功率范围动力装置的优势明显。相比于航空汽油,航空重油(航空重油包括各型号航空煤油和轻质柴油,本文研究内容围绕RP-3航空煤油展开,以下简称航空煤油)安全性更高,易储存,故活塞式航空煤油发动机被广泛应用于军事和通用小型航空领域。然而航空煤油运动粘度大,雾化质量较差,难以快速蒸发形成混合气,造成冷起动困难。本文以一款低压空气辅助直喷单缸试验机为研究对象,试验研究了过量空气系数、喷气结束时刻以及点火提前角对航空煤油直喷发动机起动转速恒速燃烧特性的影响,以IMEP为分析指标对以上影响因素进行了敏感度分析。研究表明:压缩行程后期喷射有助于形成足够浓度的起动混合气。航空煤油燃烧较慢,点火推迟时后燃加剧的能量损耗比点火提前时压缩负功增加量大,起动时应采用较大点火提前角。过量空气系数为0.65~0.7时,最大爆发压力循环变动率低,不完全燃烧和失火现象消失,有助于航空煤油直喷发动机平稳顺利起动,故建议采用饱和喷油策略。混合气制备情况相对于点火提前角变化更能决定航空煤油发动机冷机起动性能,标定优化起动工况控制参数时应优先考虑喷油脉宽和喷气结束时刻。本文进一步研究了冷机起动过程中燃油预热、压缩空气预热以及起动转速对航空煤油直喷发动机起动过程冷机起动性能和燃烧特性的影响。研究结果表明:对于燃油温度预热的方案。适度升高燃油温度能够提升蒸发速率,优化雾化质量,降低分子活化能,有助于加速混合气制备、提高燃烧反应速率,有效提高航空煤油直喷发动机冷机起动能力。航空煤油预热温度过高会导致饱和蒸汽压升高,气相航空煤油量增大,减少了相同喷射脉宽时进入缸内燃油量,需要合理增加脉宽提升冷起动能力,但存在气阻的风险。压缩空气预热能够加速混合气的制备,缩短航空煤油直喷发动机着车所需时间。原因是液滴与高温气流换热温度梯度增大可以升高蒸发速率。但压缩空气预热方案不如燃油温度预热方案有效。预热耗能,建议选择燃油预热方案。提高起动转速能够有效提升航空煤油直喷发动机冷起动能力,显著缩短着车所需时间。原因是压力温度升高促进了蒸发;同时节流损失升高使循环进气量降低,更容易制备足够浓度的起动混合气。