近年来,活塞式航空煤油发动机越来越多的受到通用航空和军事航空领域的关注。主要的原因有:一、活塞式发动机的尺寸小、功重比高、成本低;二、与航空汽油相比,航空煤油不易挥发、闪点低,安全性较高。但是由于航空煤油的辛烷值较低、自燃温度低,使得它在高负荷时极易发生爆震。因此,针对活塞式航空煤油发动机爆震控制方法的研究具有十分重要的现实意义和工程应用价值。本文在一台低压空气辅助直喷发动机上,采用双火花塞点火和二次喷射等方法对航空煤油发动机的爆震燃烧进行了相关的试验研究。此外,对混合气浓度、点火正时、压缩比等常见的爆震影响因素进行了敏感度分析。研究结果表明:双火花塞同步点火不能有效抑制航空煤油的爆震燃烧,甚至有加剧爆震强度的倾向。若在使用双火花塞点火的同时适当推迟点火时刻,则能降低爆震强度。考虑到同步点火时压力升高率过大,存在加剧航空煤油爆震的可能性,故采用双火花塞异步点火的方案进行研究。结果表明,双火花塞异步点火可以抑制航空煤油的爆震燃烧,因为点火较迟的火花塞能够在末端混合气自燃之前将其点燃,避免爆震的产生。对于二次喷射的方案,火花塞附近形成浓区、燃烧室末端形成稀区,浓区火焰传播速度快、稀区不易发生自燃,因此该方案能有效降低爆震强度。但是过大的二次喷油比例和过迟的二次喷油正时对燃油的雾化、混合气的均匀程度有负面影响,会导致燃烧热效率降低,不利于发动机的动力性和排放性。由于双火花塞同步点火和二次喷射的方案均存在弊端,经过理论分析,将二者结合起来能够消除各自弊端,进而有效控制爆震。试验结果表明该方法能够有效抑制航空煤油爆震,且对动力性影响较小。原因是双火花塞同步点火首先点燃的是火花塞附近的浓区混合气,较多的点火位置解决了浓区混合气燃烧不完全的问题,同时浓区火焰传播的速率高,抑制了稀区的末端混合气的自燃现象。此外,敏感度分析结果表明,压缩比的变化对航空煤油的爆震强度影响最大,点火提前角次之,而加浓混合气不能抑制末端混合气发生自燃。