内燃机的燃烧过程对整机性能有着重大的影响。组织合理的燃烧是提高动力性、改善经济性、减少有害排放物和降低噪声的决定性因素。对于直喷式柴油机,燃烧性能在很大程度上取决于缸内可燃混合气的形成过程,而喷油参数和缸内流场直接影响着油气混合气的形成质量。因此研究喷油参数以及配气结构对燃烧过程的影响有着重要意义。随着科技的发展,在预测柴油机性能、指导燃烧系统设计等方面,三维数值模拟技术正在发挥着前所未有的作用——它可以代替一部分发动机试验,在设计初期进行参数优选,从而大大缩短柴油机的研制周期,降低开发成本。本文首先使用通用的CFD软件STAR-CD对具有螺旋进气道的二气门135柴油机在采用不同喷油正时、不同喷孔数以及不同喷嘴突出高度时的进气、喷雾和燃烧过程进行数值计算,准确得出柴油机缸内各个时刻各个位置的工作状态,然后对计算结果加以对比分析,最终得出上述喷油参数对燃烧效果的影响。研究结果表明:喷油正时、喷孔数和喷嘴突出高度通过影响柴油机的滞燃期、燃油分布范围和喷雾液滴直径而影响油气混合速率以及混合气的形成质量,并且最终作用于燃烧过程。恰当的选择以上参数可以提高混合气的形成质量,改善直喷式柴油机的燃烧性能。在确定喷油参数对燃烧过程的影响规律后,为135柴油机设计了一种四气门结构的气道布置方案并对采用这一配气方案的柴油机模型进行了进气、喷油和燃烧过程的数值模拟。得出结果之后,与传统的二气门柴油机进行对比分析,验证了135柴油机采用四气门技术的优越性。