内燃机经历了一百多年不断的发展和改进，已被广泛地运用到了人们生活的各个角落。它给人们带来了极大的便利，同时也带来了极其严重的能源危机及排放物污染问题。近几十年来，排放物的控制一直是内燃机研究的热点之一。由于电控高压共轨系统能够独立、灵活地控制喷油参数，柴油机可以在一个工作循环过程中采取分段、多次的喷油——多次喷射策略，改善内燃机的燃烧过程，进而提高柴油机的性能，尤其是在排放控制方面。目前国内对多次喷射的研究刚刚起步，且以试验研究为主。所以，借助商用软件，运用模拟分析的方法来研究多次喷射策略具有十分重要的现实意义。本文以一台采用电控高压共轨燃油喷射系统的直喷式柴油机为研究对象，分别采用预喷-主喷、主喷-后喷、预喷-主喷-后喷等多次喷射策略，运用计算流体力学（CFD）软件AVL FIRE对燃烧过程进行了模拟计算，对比分析了计算结果，总结各个喷油策略对柴油机性能和排放的影响规律，进而优化了喷油规律。主要内容和得到的结论主要有以下几个方面：1.分析CFD仿真计算的理论，建立合理的数学模型，为计算提供理论依据。本文中FIRE软件计算所需模型主要包括燃烧室流场的基本控制方程组、k ε双方程湍流模型、WAVE喷雾模型、EBU湍流控制燃烧模型、Enable湍流扩散模型、Shell点火模型和废气生成模型等。2.应用三维绘图软件Pro/E对该柴油机的燃烧室建立几何模型。将几何模型导入AVL FIRE软件中，进行网格划分，然后依据经验和实际试验参数设置计算需要的初始条件和边界条件。以最大扭矩转速2400r/min，全负荷作为全部仿真计算工况，首先对原机的单次喷射情况进行仿真计算，验证了模型的准确性。在此基础上，采用预喷-主喷、主喷-后喷、预喷-主喷-后喷等策略，进行仿真计算。3.在保证单个循环总油量不变的前提下，预喷燃油放热可以缩短主喷的着火滞燃期、减少预混合燃烧量,造成缸内温度升高、放热提前且向上止点附近移动。预喷使得NOx排放会上升，Soot排放减少。但整体来看，合理地选择预喷参数可以改善柴油机的总排放；后喷放热可以氧化已经生成的Soot，同时采用较大的后喷油量可以改善该柴油机的NOx排放，但是需要选择合理的后喷定时；预喷-主喷-后喷策中预喷和后喷参数都是独立的。后续的多次喷射研究中，可以将预喷和后喷过程分开来研究。