直喷汽油机由于其冷启动性能好、瞬态响应快、抗爆性能较强以及燃油经济性高等优点,使其成为当下汽车中应用最为广泛的发动机。然而,因为缸内直喷汽油机的汽油是在进气冲程喷射,而且是直接喷入气缸,这就导致其油气混合的时间短,而且会有缸内燃油碰壁现象发生;碰壁油膜进而导致出现机油稀释,燃油经济性下降以及造成颗粒物排放过高等问题。文中采用试验和仿真两种方法对双喷射系统的缸内混合气状态、燃烧及微粒排放进行了研究。主要研究了不同直喷/气道的喷油比例、直喷喷油定时和喷油燃料对双喷射发动机的微粒排放的影响,研究发现:在缸内直接喷射汽油加气道喷射汽油的组合喷射模式下（GDI+PFI）燃烧模式下,直喷喷射与气道喷射所占的喷油比例对缸内温度随曲轴转角变化与缸压的变化影响并不大,但喷油比例对最终soot质量分数和微粒数量浓度有明显的影响;微粒数量浓度和soot质量分数均随缸内直喷喷油比例的减少而降低。与100%GDI喷油比例相比85%GDI喷油比例下的最大缸内油膜质量降低了18.5%,65%GDI喷油比例下缸内最大油膜质量降低了38.9%,随着缸内直喷喷油比例的降低在点火时刻缸内混合气的均匀度是逐渐增加的。综合衡量双喷射发动机的经济性及碳烟排放:在研究工况下,最优喷油比例为85%缸内直喷喷射。纯汽油模式下当缸内直喷喷油比例占85%时,研究了缸内直喷的喷油定时对缸内油气混合过程和碳烟生成和排放的影响。研究发现soot数量浓度和质量分数随喷油正时的推迟先减少后增加。在研究工况下,缸内直喷方式在压缩上止点前300°CA时刻喷油,发动机的最终碳烟生成量最少。研究表明在大多数工况下采用乙醇汽油双燃料可以降低发动机微粒排放,但在早喷油定时工况下发动机微粒排放是增加的。模拟结果表明,在喷油时刻较早时,双燃料双喷射模式下的喷油策略对soot质量分数有很大影响,汽油乙醇双燃料喷射方案soot峰值高于纯汽油喷射,缸内喷射汽油气道喷射乙醇方案要高于缸内喷射乙醇气道喷射汽油的方案。因为乙醇的低热值是低于汽油的低热值的,所以在相同工况下,需要的乙醇燃料质量较大,喷油持续期长,导致燃油撞壁几率增加、壁面油膜质量和油膜厚度增加;此外,乙醇蒸发速率较慢,缸内混合气不均匀度增加,使得碳烟微粒生成量增加。由于缸内滚流作用,导致进气门一侧的区域存在局部较浓混合气,因此缸内soot集中在进气门一侧生成。