柴油机以优良的动力性和经济性在诸多行业中得到了广泛的应用。但全球能源与环境问题迫使人们不得不采取措施进一步提升其各方面的性能。改变配气正时是改善柴油机性能、提高热效率和减少有害排放的一种重要途径。柴油机功率和转速变化时,由于气流的速度和气缸内气体压力发生变化,其最佳的配气相位角也应随之改变。传统气门驱动系统通常只能保证在某一种工况下优化柴油机的性能,由于其凸轮型线始终不变,且凸轮相对位置也保持固定,所以无法在运行的过程中对气门系统进行调节,柴油机性能难以在各种工况下都达到优化,因此人们提出了可变配气相位技术。但是用传统经验计算或用纯粹实验的方法来研究配气正时不能满足现代内燃机可变配气正时技术的需要。传统经验计算方法准确性不高,通用性也较差;而实验研究方法成本高、周期长,所取得实验数据也十分有限,因此寻求经济、有效、快速的研究方法成为内燃机工作者的目标。本文以一台增压柴油机为例,利用CFD方法对其一个完整工作循环进行仿真计算,并通过与实验结果比较验证仿真的可靠性。在此基础之上,研究不同工况下柴油机的最佳配气正时,以满足可变配气相位技术所需的最佳配气正时参数。文中计算了4种工况下,采用不同进气相位时缸内的存气量和扫气量,分析了进气倒流和缸内存气量随进气提前角的变化规律。并且按照进气过程结束时气缸内的存气量达到最大,同时在保证冷却所需扫气量前提下使通过气门喉口的进气量为最小这一原则,计算出不同工况下的最佳进气相位值;同时还计算了4种工况下,采用不同排气相位时柴油机膨胀损失功和推出损失功的大小,分析了柴油机转速对排气相位的影响。并且,按照最佳排气相位是使得膨胀损失功和推出损失功之和最小的原则,计算出了不同工况下的最佳排气相位值。计算结果表明,采用优化后的配气正时,可使该柴油机指示功率提高,倒流现象减弱,排气损失降低。分析过程也表明,内燃机工作过程的CFD分析方法可以成为VVT系统、VCS系统或非凸轮驱动系统配气正时参数确定的一个有效手段。