随着全球范围的能源危机与环境污染问题越来越严重,对柴油机低油耗低排放的要求也愈加严格。采用高压共轨燃油系统是提升柴油发动机整体性能的关键措施,其作为目前最先进的燃油喷射系统,能够有效地提升柴油机的动力性和燃油经济性。本文以某型号重型柴油机高压共轨燃油系统为研究对象,利用数值模拟的方法进行了高压共轨燃油系统响应特性和喷油特性影响因素的分析,并根据分析得到的结果和影响规律利用正交设计的方法对高压共轨喷油器的关键结构参数进行了优化匹配,最终得到优化方案。首先,本文对高压共轨燃油系统的组成和部件进行了原理分析,并根据实际需求对高压共轨燃油系统进行了简化假设,建立了相应的数学模型。利用AMESim软件建立了高压共轨燃油系统的仿真模型并进行了试验验证。结果表明模型能够较为真实地反映出高压共轨燃油系统的喷油特性,可应用于共轨系统的仿真研究。其次,本文在所建仿真模型的基础上,深入地研究了共轨压力、控制腔容积、进油孔直径、出油孔直径、控制柱塞直径、针阀直径、针阀弹簧预紧力对共轨燃油系统响应特性和喷油特性的影响,总结了各参数对响应特性和喷油特性的影响规律,确定了各参数取值的理想区域。最后,本文利用正交设计的方法对高压共轨喷油器的关键结构参数进行了优化匹配,获得了兼顾高压共轨燃油系统响应特性和喷油特性的最佳优化方案。得到结论如下:当控制柱塞直径为4.2mm,控制腔容积为0.02cm3,针阀弹簧预紧力为79N,针阀直径为3.8mm时,系统的响应特性和喷油特性最佳。优化后喷油器的总体响应特性提高了 32.24%,喷油特性提升了 7.91%,循环喷油量达到了206.036mg,与目标循环喷油量最为接近。优化方案实现了高压共轨燃油系统响应特性和喷油特性的提升。