OPOC柴油机是一种具有结构紧凑、整机平衡性好、效率高等优点的二冲程发动机,应用前景广阔。本文以OPOC柴油机左缸为研究对象,利用三维建模软件Pro/E和数值分析软件AVL-FIRE对研究对象进行建模和数值模拟计算。通过对不同参数下湍动能分布、燃空当量比、缸内燃烧压力、放热率、平均温度以及NO和soot排放结果的分析,总结出喷油正时和EGR以及喷油规律曲线对OPOC柴油机燃烧和排放性能的影响规律,为OPOC柴油机的研发和推广提供参考。首先对OPOC柴油机的工作原理、结构特征、运动件以及燃烧循环进行分析和公式的推导;利用三维软件Pro/E对OPOC柴油机燃烧室建立有限元模型,并导入FIRE软件中建立动网格模型进行计算。其次,在建立的有限元模型中,计算分析喷油正时和废气再循环对此款柴油机性能的影响规律。研究表明,缸内燃烧压力峰值随着EGR率的增加而减小,且峰值所对应的曲轴转角后移,EGR率比较大的时候,缸内燃烧压力随EGR率变化更为敏感;提前角增大会使缸内最大爆发压力增大,需要考虑发动机零部件的承受能力以及汽车舒适性选取合适的提前角。缸内平均温度的峰值以及局部燃烧温度都会随EGR率的增加而降低;温度峰值随提前角增大而增大,考虑到OPOC柴油机无气缸盖,活塞分担大量热负荷,应考虑到活塞的寿命问题。随着EGR值增大,瞬时放热率峰值减小,且峰值所对应的相位后移;瞬时放热率峰值随提前角的减小而降低。EGR率增大油耗增多,提前角增大油耗降低。废气再循环技术的引用对氮氧化物和碳烟排放的降低有明显效果。发动机研发就是要全方位考虑动力性、经济性和排放性能,选取最佳方案。最后,利用有限元模型探究四种喷油规律曲线对此款柴油机性能的影响规律。结果显示:三角形喷油规律曲线下缸内最大暴发压力峰值最大,但其压力升高太快,考虑到发动机工作平缓性,矩形喷油曲线规律更合适;不同喷油规律曲线下,缸内混合气形成速率不同,初期矩形曲线下缸内混合速率快,后期梯形喷油曲线规律使油气混合更加良好;矩形喷油规律曲线下预混燃烧放热量大,因为喷油初期矩形喷油规律曲线喷油量最大,梯形喷油规律曲线下,扩散燃烧阶段放热量大,最终缸内温度平均温度趋于相同;三角形喷油规律下NO生成量大而soot生成量小,楔形喷油规律NO含量最低但是soot质量分数高,是因为混合速率较慢而燃烧不充分造的。