本文所研究的12V265型柴油机基于EPA Tier2标准下设计研制,为满足日益严苛的排放标准,计划不对柴油机进行大的结构调整,采用不同进气门关闭角度的米勒循环与阿特金森循环并在此基础上对柴油机参数进行重新匹配使其满足Tier3排放标准的同时对柴油机性能进行优化分析。其中EPA Tier3排放法规是美国环保局现阶段最新排放标准。采用进气门早关米勒循环与进气门迟闭阿特金森循环探究不同进气门关闭角对柴油机燃烧过程的影响并对其进行计算分析。分析结果表明,不同米勒度下米勒循环与阿特金森循环对柴油机功率、扭矩、燃油消耗率、平均有效压力、平均温度等均产生明显影响,其中米勒循环的影响更为显著。米勒循环与阿特金森循环均对柴油机NOx排放大幅改善,但随着缸内进气量的减少,使得缸内燃烧出现恶化,导致Soot排放上升。为弥补米勒循环与阿特金森循环所造成的输出功率损失,对柴油机各方面性能进行优化。柴油机压缩比、喷油正时角进行重新匹配,并在此基础上对柴油机进行二级废气涡轮增压系统的匹配。分析结果表明:柴油机压缩比的提升使输出功率提高、油耗降低,但缸内爆发压力的升高使得柴油机工作粗暴,因此压缩比不易过高。且缸内温度的提升使得各米勒循环工况Soot排放降低。喷油正时角的提前可改善柴油机预混燃烧滞燃期,并提升输出功率,但压力升高率的限制也使得喷油正时角不能过于提前。二级废气涡轮增压系统可改善中低转速工况性能,且在各个转速下NOx与Soot污染物排放性能均得到改善。通过对排气歧管长度进行优化分析得到最佳流动特性,再通过Fluent进行三维仿真模拟验证长度优化对排气歧管流动特性的促进作用。