随着能源危机的日益凸显,环境污染问题加剧,节能减排成为当今世界的重要主题。如何能够将热能高效的转换成机械能同时尽可能的降低排放物中的NOx和碳烟的含量一直是现代机械工程中的核心问题。三缸内燃式水泵是将发动机与柱塞式水泵的结构原理与技术融会一体形成的一种易于产业化的新型动力装置。该装置中由于活塞与柱塞直接相连,活塞上的负载变大,柴油在燃烧室内部的燃烧过程也发生了变化,但是对于其燃烧情况的分析还是空白。本文利用了奥地利AVL公司的AVL_FIRE软件,可不受实验条件的限制,模拟了难以测量的燃烧室内流场的详细信息,深入了解燃烧机理,为该燃烧室减少NOx和碳烟的排放提供理论指导。本文选取了系统容积效率较高时,转速分别为1600r/min、1800r/min的情况分别进行了模拟,输出两种转速下的压力曲线、温度曲线、NOx含量曲线、碳烟含量曲线。并分析其混和气形成的速度场、温度场和浓度场,发现不同的转速下上止点前的涡流以及燃烧过程中的挤流对燃烧特性有很大影响。1600r/min下燃烧室的涡团形成时间较晚,涡流强度不大,侧壁燃油堆积严重,产生大量的碳烟。1800r/min能够产生强烈的挤流,更有利于混合气的形成,可以进一步加强扩散燃烧,充分改善燃烧品质,但是由于在上止点附近温度较高且为富氧环境,因此产生了较多的NOx，存在NOx排放超标的问题。本文针对两个转速下排放特性的不足,分别对转速1600r/min时优化缸内涡流比,对转速为1800r/min时优化喷油提前角,在缸内压力变化不大的情况下减少NOx和碳烟的排放。