柴油机是当下各种动力机械中热效率最高、能量利用率最好、最节能的动力装置,被广泛应用于发电、动力等广阔的领域,推动了人类文明的进步。但是随着能源与环保问题的越来越突显,柴油机的燃油消耗及排放问题也就成为我们急需解决的一大难题了。针对柴油机燃烧的研究方法主要分为实验法和数值法,而数值法由于其经济性及简易操作性更受人们欢迎。本文以四冲程直喷式1105型柴油机为例,基于KIVA程序对柴油机缸内燃烧的压缩行程和做功行程工作过程进行数值计算,研究了柴油机燃烧性能,同时对数值计算结果进行了准确性验证,结果显示模拟值和实验值相对吻合,为后期的柴油机变参数研究提供了保证。分析了不同压缩比对柴油机燃烧及排放特性的影响。发现压缩比在17.0至19.0之间时,随着压缩比的增大,同一曲轴转角下气缸压力和温度都呈递增的趋势,且引起了燃烧相位的提前,同时减小了 CO和Soot(碳烟)的排放量,但却增大了 NOx的排放量。分析了不同喷油夹角对柴油机燃烧及排放特性的影响。发现喷油夹角为45°至65°之间时,随着喷油夹角的增大,同一曲轴转角下气缸压力及温度均呈现先增大后减小的趋势,在喷油夹角为60°时,其峰值达到最大。同时喷油夹角的增大,减小了 Soot的排放量,但却增大了 NOx和CO的排放量了。分析了不同喷油持续角对柴油机燃烧及排放特性的影响。发现当喷油持续角在13°CA到17°CA之间时,其对平均气缸压力及温度的增大和减小阶段几乎不产生影响,仅影响其峰值,随着喷油持续角的增大,气缸压力及温度的峰值逐渐减小。在废气排放上,随着喷油持续角越大,NOx的排放量越小,但CO和Soot的排放量却增大了。