该文在比较广泛的文献研究基础上,分析了发动机领域的技术现状和发展趋势,着重阐述了缸内直喷汽油机的工作特点和优越性,概括了内燃机准维燃烧模型的研究现状和发展水平,从而明确了该文工作的研究方向和重点.对缸内直喷汽油机缸内流动、不同工况条件下的工作模式、喷雾的蒸发混合、湍流燃烧以及传热等子过程进行了现象或机理性研究.结合时序多区模拟方法,建立了缸内直喷汽油机的性能、排放预测准维燃烧模型,并提出了一种先利用3D建模软件建立燃烧室的几何形状,再利用3D软件的二次开发功能求解球形火焰传播时已燃区容积、火焰前锋面积和各区湿润面积的新方法.编制了相应的C语言燃烧模拟程序.为方便数据的输入输出和结果的处理,完成了人性化的数据输入界面和图形显示功能,构建了包括化油器式汽油机、缸内直喷汽油机、直喷柴油机燃烧模拟功能的软件包.通过化油器式汽油机模拟计算结果与实机测量结果的比较和拟合,进行了燃烧模型中某些重要经验系数的标定.接着在此基础上对"虚拟"的缸内直喷汽油机进行了性能和排放预测,探讨了如果将化油器式汽油机改进为缸内直喷方式后在燃油经济性和排放性能方面可能带来的好处.然后对主要的子模型进行了计算结果检验,并对影响NOx排放的几个主要因素逐一进行了理论分析和计算验证.在文章的最后分析了燃烧模型和软件进一步改进的方向.