无人机作为现代通航产业的重要组成部分,在航空科技领域的地位日益提升。动力装置作为无人机系统发展的前提和基础,直接决定了无人机系统的发展水平和前进速度。小型二冲程活塞汽油机因其具有体积小、重量轻、功重比大、燃油消耗率低的优点,成为了小型无人机动力装置的首选。但航空发动机由于其特殊用途,需要具有很高的安全性,汽油燃料由于其易挥发的特性,无法满足该方面的使用需求,航空煤油作为航空领域应用最广的燃料,其化学性质稳定、补给方便,是替换汽油的理想燃料。因此本文以一款二冲程直喷汽油发动机为研究对象,以将其改为航空重油发动机为目标,对其展开了燃料适应性研究。本文通过台架试验对该发动机的工作原理、整机性能和控制策略进行了研究。研究结果表明:该发动机的最大功率可达93.1kW/7800rpm,并且大负荷下的速度特性存在明显“三阶段”特征;其电控系统以转速、负荷、冷却温度、排气温度等发动机运行状态为输入,喷油、点火、排气阀为输出,通过ECU中喷油脉宽、喷油提前角、点火提前角、排气阀4个MAP表为控制策略对发动机工作过程进行控制。利用GT-Power软件建立了研究对象仿真模型,对改用航空煤油燃料后的缸内燃烧、整机性能以及控制参数进行了研究,并在此基础上预测了最佳整机性能和控制参数。结果表明:直接改用航空煤油后,巡航工况下每循环内的燃烧重心滞后、总放热量减少,航空工况下的动力经济性均有小幅下降;通过控制参数优化,航空煤油发动机可达到经济性能略高于原机、动力性能与原机相当的水平。通过航空煤油标定试验对仿真研究结果进行验证,结果表明真实试验中航空煤油的燃烧放热重心更滞后、总放热量更少且火焰发展期更长;试验中使用汽油与航空煤油时整机性能差异与仿真结果相近;通过标定试验,试验优化后的功率比优化前平均提升2.35kW,但略低于仿真优化值,试验优化后的燃油消耗率相比于优化前有大幅下降,且略低于仿真优化值。综上所述,本文通过仿真结合试验的方式对某款二冲程GDI发动机改用航空煤油适应性进行了研究,通过优化控制参数的方式使整机动力经济性达到了接近汽油原机的水平,证明了通过控制参数优化可以改善二冲程GDI发动机改用航空煤油燃料后造成的功率下降的问题。