随着非道路移动机械行业的快速发展,柴油机以其动力性、经济性和可靠性的优势,在工程机械和农用机械领域被广泛应用。由于排放法规的不断加严,国内外学者更加关注柴油机的性能和排放问题给环境带来的影响,但柴油机的工作方式非常粗暴,其带来的噪声污染问题也逐渐引起了人们的关注与重视。我国针对发动机噪声问题,已制定了严格的标准,并且规定超过噪声标准的发动机将不再投入生产使用。这对小功率非道路用柴油机的发展提出了新的挑战。燃烧噪声在柴油机噪声中占有很大比例,柴油机燃烧过程的剧烈程度影响着燃烧噪声。因此需要在保证柴油机动力性、经济性和排放性能满足标准的同时,对燃烧参数进行优化,改善燃烧过程,降低燃烧噪声,从而降低整机噪声,这对小功率非道路用柴油机具有重要的工程价值和意义。本文以4D29G31小功率非道路用柴油机作为试验样机,以降低燃烧噪声为目标,通过对油嘴垫片厚度、喷油嘴孔数、喷孔直径、涡流比、动态供油提前角和喷油器启阀压力等多参数优化匹配,进行试验研究,找出最佳匹配方案,改善柴油机燃烧过程,在保证柴油机动力性、经济性和排放性能满足限值要求的同时,降低燃烧噪声。通过调整油嘴垫片厚度（油嘴垫片厚度由1 mm调整为2 mm）,改变柴油油束落点,改善油气混合和燃烧过程。通过对喷油嘴和涡流比优化匹配,将喷油嘴由P518（P型5孔,喷孔直径为0.18 mm）喷油嘴调整为P616（P型6孔,喷孔直径为0.16 mm）喷油器,并将涡流比由2.5调整为2.2。采用多孔数小孔径喷油嘴,并匹配较小的涡流比,能够改善缸内燃烧过程,可以提高柴油机的性能。对动态供油提前角进行优化,在标定工况下选用16°CA BTDC,最大扭矩工况下选用14°CA BTDC,合适的动态供油提前角可以缩短滞燃期,进而抑制快速燃烧期内的燃烧占比、燃烧速率和压力振荡,同时柴油机经济性和排放性能维持在限值以内。喷油器启阀压力由22 MPa调整为24 MPa,适当提高喷油器启阀压力可以改善柴油机燃烧过程。各参数优化匹配后,与原机进行比较,标定工况和最大扭矩工况下的最高燃烧压力降低了18%和44.9%,最大压力升高率降低了39%和40%。缸内压力频域范围内的气缸压力级和高频范围内的高频振荡压力均明显降低,因此由气体压力载荷和高频压力振荡引起的燃烧噪声相比于原机也明显下降。标定工况和最大扭矩工况的整机噪声相比于原机降低了0.73 d B和1.07 d B。同时优化后柴油机的燃油消耗率、NOx和光吸收系数均维持在限值以内。与高压共轨柴油机相比,在标定工况和最大扭矩工况下,优化后柴油机由气体压力载荷和高频压力振荡产生的燃烧噪声与高压共轨柴油机相差不大,燃烧噪声通过柴油机机体辐射到空气中的整机噪声也差距不大,同时经济性和排放性能与高压共轨柴油机也能达到同等水平。因此,通过对燃烧参数和喷油参数优化,改善柴油机燃烧过程,柴油机在降低燃烧噪声的同时也保证了柴油机动力性、经济性和排放性能满足要求,并且能够达到与高压共轨柴油机同等经济性、排放和燃烧噪声水平。该研究可为小功率非道路用柴油机在保证柴油机性能和排放不恶化的同时控制燃烧噪声提供技术参考。