相对于传统的进气道喷射汽油机，直喷汽油机在燃油经济性、动力性及冷启动等多个方面具有明显的优势，是汽油机发展的必然趋势。然而，直喷汽油机普遍存在燃油湿壁以及混合气分布不均等问题，这会导致机油稀释，燃油经济性下降以及尾气排放增加。通过对不同喷油器进行喷雾、燃烧室结构及缸内流场三者合理匹配与优化的研究，可以为直喷发动机匹配较优的喷油器。CFD计算以其成本和时间优势在燃烧系统优化匹配方面取得了广泛应用。借助于CFD计算来为直喷发动机匹配合适的喷油器来降低燃油湿壁、优化混合气分布很有必要，但是，这样的研究少有报道。本文通过瞬态白光、LIF和PDI等先进的激光诊断技术对两直喷喷油器的喷雾结构、落点分布和粒子直径等喷雾特性进行了全面的试验研究，利用商业CFD软件AVL-FIRE建立了喷雾模型，并利用试验数据对建立的模型进行了标定和验证，最后将标定好的喷雾模型放进增压直喷发动机三维动网格中对喷雾和混合气形成过程进行了仿真计算，选择较优的喷油器为该发动机匹配。通过本文的研究，可以得到如下结论：1．利用贯穿距、截面落点分布及粒径分布等激光测试结果对喷雾模型进行标定，可以得到准确可靠的喷雾计算模型；2．本文所研究的直喷发动机在低速全负荷工况存在严重的喷雾碰壁，且压缩上止点时缸内混合气分布极为不均；3．单段喷射时，推迟喷油时刻可以减小燃油碰壁量，但会导致混合气均匀性下降；4．两段喷射可以有效减小喷雾碰壁现象，但第二段喷射越晚，压缩上止点缸内混合气浓度分布均匀性越差；5．对两款喷油器喷雾优化后对比，发现外开环喷油器的燃油直接蒸发量比六孔喷油器的大10%，最大油膜量比六孔的小8%，两喷油器累计燃油碰壁量基本相等。因此，外开环喷油器可为原机匹配。