活塞发动机具有体积小、重量轻、升功率高、结构简单、操作维护方便、生产周期短、成本低等优点,因而在小型航空发动机领域占有非常重要的地位。小型航空活塞发动机的燃料主要以汽油为主。但汽油遇明火易发生爆炸,而重油具有较高的闪点和挥发温度,安全性得以保障,同时,重油燃料更符合特殊场合燃料供应一体化的要求。重油通常使用压燃的方式着火燃烧,但压燃式发动机结构复杂,重量较大,不满足无人机轻便灵活的要求。.因此,我国对于小型航空发动机开发的一个思路就是利用汽油活塞发动机轻便灵活的特点,同时保证燃料的安全易获取,对此国内各个科研单位对点燃式重油发动机作了大量的研究。重油的物性参数与汽油差别较大,燃油雾化存在一定困难,而燃油雾化是可靠点火及燃烧的前提。重油碳分子数多,饱和蒸汽压低,同时又采用了缸内直喷技术,点火时混合气浓度分布极其不均匀,给点火和火焰传播带来困难,可靠点火和火焰传播是需要解决的问题。同时,重油辛烷值显著低于汽油,抗爆性较差,容易发生爆燃,需要解决燃油的爆燃问题。在此基础上,需要解决重油混合气点火与爆燃的协同控制问题。本文主要对重油混合气可靠点火问题和爆燃问题,以及点火和爆燃协同控制问题展开仿真分析。利用AVL fire软件在ROTAX 914上开展模拟计算。首先仿真分析了均质混合气条件下重油混合气的点火特性和爆燃特性。然后采用缸内直喷技术将燃油喷入燃烧室,分析了不同条件下重油的雾化过程及其难易程度。在此基础上分析了非均质混合气的点火特性和爆燃特性。综合前面两步工作,本文对比了均质和非均质混合气的燃油雾化,点火和爆燃特性,在非均质条件下给出了两两因素对点火和爆燃的协同控制规律,给出多因素影响下的失火边界和爆燃边界,利用正交设计确定了最佳的喷油策略和点火策略。最后利用GT-POWER建立整机模型,分析了多种爆燃抑制方法及其对发动机性能的影响。结论表明,非均质条件更适于重油点火和燃烧,较早喷油有利于重油雾化蒸发,提高雾化质量,提高初始温度,选取适宜的EGR比例和两次喷油能确保较好的燃油雾化；火花塞处偏浓的混合气,提高初始温度,较小的EGR比例,较早的点火时刻和较大的点火能量可以保证形成有效火核并进入火焰传播；过浓或过稀,较大的EGR比例,较晚的点火时刻和两次喷油策略可以对爆燃起到抑制作用;多因素存在一个适当的范围使得重油既能可靠点燃同时减轻爆燃,提高发动机性能。