在燃油车节能减排的大背景下,燃烧系统优化成为改善汽油机燃油经济性与排放性的重要环节。为了进一步提升汽油机燃油经济性与排放特性,同时完善仿真评价燃烧系统的研究过程,本文以一款TGDI汽油机燃烧系统为研究对象,对进气道结构、喷油参数匹配对燃烧系统的影响进行了CFD仿真研究;选取发动机额定工况点与车辆常用工况点（2000 r/[email protected] MPa）,就活塞形状对燃烧系统的影响进行了组合工况的仿真与排放试验研究。首先,本文通过气道稳流试验对六款进气道方案进行选型,探究了高流量系数与高滚流比气道方案对燃烧系统的影响。仿真结果发现:高滚流比气道促进了缸内高速有序滚流的快速形成,有利于油气均匀混合与火焰的快速传播,但其引导的高速滚流裹挟了大量燃油撞击排气侧缸壁,缸套累积的最大壁面燃油量达3.54 mg,远高于高流量系数气道的0.94 mg。基于活塞顶形状的组合工况评价研究中,仿真结果显示:排气侧平滑缓坡的活塞在额定点混合气均匀性、燃烧特性及燃油湿壁情况良好,两种工况下均有利于湍动能的提高;排气侧高背台阶的活塞在2000 r/[email protected] MPa工况下混合气均匀性相对较好;排放试验结果发现:额定点高背台阶活塞燃烧系统CO、HC排放浓度比平滑缓坡活塞分别高38.4%和77.8%;而2000 r/min工况平滑缓坡活塞燃烧系统CO、HC排放浓度比高背台阶活塞分别高14.5%和34.2%。研究表明:随工况变化,活塞方案对滚流比、湍动能影响的优劣基本不变,但对混合气均匀性,火焰传播速度及CO、HC排放特性的优劣影响差别较大;这种高速大负荷与低速小负荷的组合工况更有利于综合评价活塞方案对燃烧系统的影响。不同喷油方向的油束方案与活塞顶形状的匹配研究发现:油束方案对滚流比的影响程度较小,远不及活塞顶方案;相比活塞顶形状,油束方案对缸套湿壁量影响较大,相比油束方案,活塞顶形状对活塞顶湿壁量影响较大。喷油开始时刻对燃烧系统的影响研究表明:2000 r/[email protected] MPa工况下,喷油提前有利于较强滚流的形成;额定工况的喷油开始时刻存在最优值（420°CA）,过早或过晚均会使燃油撞壁量增加;SOI＿380～SOI＿440的点火时刻当量比分布情况中,额定工况下随着喷油时刻的推迟而逐渐恶化,而2000 r/[email protected] MPa工况下随着喷油时刻的推迟逐渐变好。对采用高流量系数进气道、平滑缓坡活塞与油束方案Spray 1的样机进行台架试验结果显示:样机动力性、燃油经济性与排放特性较原机得到了提升。