在现阶段,基于我国通航产业的需求和技术现状,点燃式航空煤油发动机作为现阶段最优的小型航空动力技术方案,能够同时满足燃料储存、运输、使用环节的安全性和燃料一体化要求,并有效缓解航空汽油资源匮乏。然而,航空煤油运动粘度大,蒸发性差,尤其在冷机起动工况下,低温和低强度气流运动使得外部条件恶化,发动机正常着火和稳定燃烧困难。因此,开展航空煤油直喷发动机低温起动性能优化研究,具有重要的工程指导意义及学术价值。本文以某款两气门四冲程点燃式缸内直喷航空发动机为研究对象,完成了进气道及燃烧室的结构模型和计算网格的构建。在对喷雾模型及燃烧模型有效性验证的基础上,探讨了纯压缩状态下的液滴聚合现象;分析了过量空气系数、喷油时刻、点火正时对于航空煤油着火和燃烧过程的敏感性;对比了二次喷射、异步点火及不同预热手段对于航空煤油直喷发动机冷起动性能的改善效果,结果表明:在忽略进气扰动的纯压缩状态下,航空煤油相比于汽油液滴碰撞聚合的概率更高,SMD增大更快,蒸发更为困难。降低煤油液滴初始粒径和提高液滴的均匀度能够有效抑制重聚现象。航空煤油在过量空气系数为0.8左右时输出功率最大。喷油加浓能够加速火核形成和初期传播,但过度加浓会使燃油湿壁现象严重,热效率较低;喷油时刻是影响煤油蒸发扩散和混合气形成的关键性因素,不同于原机采用汽油燃料时进气初期喷射策略,航空煤油在压缩后期喷射蒸发、燃烧效率更高;延迟点火能够缩短滞燃期,但要以牺牲部分动力输出为代价。通过二次喷射制备分层混合气,能够有效缩短滞燃期,但由于第二次喷油偏离最佳喷油时刻,燃油蒸发总量降低,功率输出减小;利用双火花塞附近燃油的浓度差,采用异步点火策略能够有助提高燃烧效率,但该手段对于缩短起动过程中的滞燃期没有效果;缸体预热相比于燃油预热对于燃油蒸发的促进作用更为直接,持续期更长。从对冷起动性能的优化效果和安全性角度考虑,采用缸体预热手段更为适宜。