面对日益加剧的能源危机和渐趋严格的排放法规，缸内直喷发动机由于其改善燃油经济性、动力输出和冷启动排放等方面的优势，成为当今车用汽油机的主要发展方向。本文基于直喷发动机试验平台，开发了发动机缸压采集和燃烧分析系统，并基于燃烧放热规律对发动机爆震现象做了分析研究，提出一种基于自燃放热规律的发动机爆震程度评价方法。利用自主开发的缸压采集系统进行发动机燃烧分析，通过缸压曲线的计算分析，对最大燃烧压力、平均缸压曲线、放热率曲线、压力升高率曲线、燃烧质量分数曲线、燃烧持续期、平均有效压力、循环变动等燃烧相关参数进行显示和保存，而且开发了爆震分析模块，对发动机进行实时的爆震监测和爆震分析。在一款直喷发动机上分别采集不同工况下正常燃烧与爆震时的缸压曲线，对其燃烧放热率的频谱图和时频图进行分析，从频谱图中发现在特定频带内，爆震时的能量比正常燃烧时的能量高；并从时频图中发现此频带内的能量包含了爆震时末端混合气自燃释放的大部分能量。将这部分能量用带通滤波后的放热率积分值（The Integral of Heat Release Rate, IHRR）表示，用于表征爆震强度；并将IHRR与广泛采用的爆震强度评价指标压力振荡最大幅值（MaximumAmplitude Pressure Oscillation, MAPO）做线性回归分析，发现IHRR和MAPO有很好的线性相关性，相关系数均在0.90以上。因此，IHRR可以很好的表征爆震强度，并且比MAPO更准确。在单缸直喷发动机上进行IHRR的爆震等级阈值研究，再次验证了IHRR与MAPO两个指标良好的线性相关性，并在此基础上进一步探索IHRR爆震等级的判定，初步标定了IHRR爆震等级阈值，确定了判定范围，为以后的研究中精确标定IHRR奠定了一定基础。