随着能源短缺和环境污染问题日益受到国际关注,对柴油机动力性和清洁性的要求进一步提高,因此柴油机向着高功率密度方向发展。高功率密度柴油机转速高、升功率高,对共轨喷油系统性能提出了新要求,高压共轨喷油器是高压共轨系统最核心的机构。因此本文对高压共轨喷油器进行研究,目的是减小喷油器的回油量和流阻,提高喷孔流通能力,增大单次喷射量。利用AMEsim一维仿真平台搭建高压共轨喷油器模型,在EFS高压共轨试验台上进行喷油器试验,试验结果与仿真结果比对证明所建立的模型准确可靠。通过改变控制柱塞结构提出一种低回油量高压共轨喷油器方案,在控制柱塞上方增加密封环带和引流节流孔。搭建新方案AMEsim模型进行仿真分析,对密封环带直径和引流节流孔孔径进行优化。优化后结果表明当密封环带直径为1.6mm,引流节流孔孔径0.18mm时,所提出的低回油方案在60-220MPa共轨压力下较原喷油器减小41%以上的回油量,且不损失喷油器开启和关闭响应。构建燃油喷嘴内部流道三维模型,利用CFD仿真工具Fluent进行仿真研究。保持运行参数不变,即入口压力200MPa,背压10MPa,改变喷嘴处关键几何参数尺寸,包括针阀升程、喷孔夹角、压力室直径、针阀座面锥角和喷孔入口倒角,研究不同结构对喷孔平均流量系数的影响。结果表明,针阀升程由0.3mm增大到0.5mm时,喷孔平均流量系数增加,但增大幅度减小;喷孔夹角由81°减小为75°时,喷孔流量系数略有增加,且随着喷孔夹角减小增加幅度变大;压力室直径由0.8mm增大到1.2mm时,喷孔平均流量系数增大;针阀座面锥角由60°增大到75°时,喷孔平均流量系数增大,当针阀座面锥角进一步增大至90°时,喷孔平均流量系数趋于稳定;喷孔入口倒圆角后喷孔平均流量系数与无倒角情况相比增加明显,且倒角由0.02mm增大至0.04mm时,喷孔平均流量系数增大。根据以上研究结果对喷嘴处几何尺寸进行优化,与优化前相比在针阀最大升程时喷孔平均流量系数由0.61增大至0.779,增大了27.7%,大大提高了喷油器流通能力,对高压共轨喷油器的低流阻开发有一定指导意义。