在常温下,汽油蒸汽混合气遇明火时很容易发生燃烧和爆炸,而本文中重油(指航空煤油或柴油)具有较高的闪点和较低的挥发温度,更容易储存和处理,安全性较高,而且重油燃料更容易获得。重油一般采用压燃的方式着火,而压燃式发动机整体重量相比点燃式发动机有所增加。在航空的一些特殊应用环境下,用点燃式发动机燃用重油既能保证安全性,也不会增加发动机的重量。但针对点燃式重油活塞发动机中的点火及火焰传播问题的研究还相对较少,对重油混合气(特别是重油非均质混合气)中的点火和火焰传播特性以及相关影响因素还缺乏必要的认识。因此本文对点燃式重油发动机混合气形成和燃烧过程进行研究。首先,根据ROTAX914燃烧室基本结构参数,建立了燃烧室的三维几何模型并进行了网格划分;建立了数学模型,确定了初始条件及边界条件。并验证了模型的有效性。其次,对发动机混合气形成过程进行仿真分析,研究不同喷油定时、喷油角度和喷油油量对混合气形成特性的影响,给出了有利于重油混合气点火和燃烧的燃油喷射参数。再次,对重油非均质混合气的点火和火焰传播特性以及相关影响因素进行研究。分析不同燃油喷射参数和点火参数对重油点火和火焰传播过程的影响规律,结果表明：燃油喷射参数直接影响到非均质重油混合气的形成状态,从而对燃烧过程产生影响；引入EGR对火核生长有抑制作用,为了在降低排放的同时使火焰快速传播,EGR率不宜过大；存在一个最佳点火提前角使得点火延迟角最小,火焰发展速度最快：当点火能量达到一定值后,再增加点火能量对火核的生长过程影响不大,还会降低点火系统的寿命,因此点火能量并不是越大越好。最后,对均质混合气和非均质混合气两种不同模式下的爆燃现象进行了模拟,并且分析了不同点火时刻、点火能量、EGR率和喷油定时下的爆燃和失火特性。结果表明：非均质当量比混合气能够有效抑制爆燃；推迟点火和引入EGR都能使爆燃倾向减小；当点火能量小于发动机所需的最小点火能量时,会出现失火现象;喷油定时提前,爆燃倾向减小,但喷油定时过早,缸内出现了失火现象。论文的研究成果可以为解决点燃式重油发动机的以下几个关键问题：重油的雾化问题,重油点火及火焰传播问题,爆燃问题,失火问题提供理论支撑与依据。