随着国际排放法的要求越来越严格,为了满足更高的排放标准,人们希望柴油机的燃油喷射系统能够实现高喷射压力、灵活控制喷油量、可变的喷油正时和高喷射速率。柴油机电控燃油喷射系统是实现这一目标的最可靠也是最直接的手段。电控单体泵喷油系统以其对原机改动小、适应性强、可靠性好、性能稳定等特点更适合常规柴油机的电控改造,它是目前欧洲中重型柴油机中应用最广泛的电喷系统之一,同时也非常适合国内市场油质和路况不太好的应用环境。目前国内外对于电控单体泵柴油机最优喷油过程参数的匹配与标定主要依托于实验,需要对试验样机在特定环境下进行大量试验,这一过程需要消耗大量的成本和时间,且对于极端环境运转工况难于实现。本文试图通过对柴油机工作过程进行一维仿真分析,利用数值计算的方法标定出柴油机的最优喷油过程参数MAP。本文通过模块化建模方式建立了柴油机整机系统模型和燃油喷射系统模型。计算以一维非定常可压缩流体理论、燃油喷射系统各机械组件的动力学理论和结构传热学理论为基础。分析了在同等喷油量的前提下发动机转速对喷油过程参数的影响,并研究了喷油系统结构参数(柱塞直径、高压油管长度和内径、喷孔直径)对喷油压力和喷射速率的影响。从发动机整机性能出发,对一台最优喷油过程参数未知的电控单体泵柴油机进行数值标定,得到该柴油机在各项综合性能(动力性、经济性和排放性能)最优折中的喷油过程参数MAP。然后以常规工况得到的喷油过程参数为基础,研究了环境温度、压力和高原条件对柴油机性能的影响,发现柴油机性能对环境温度的变化不太敏感,而环境压力的变化对柴油机的性能影响则很大,因此在研究柴油机在极端工况下运行时需着重考虑环境压力的影响。在不改变柴油机结构参数的基础上,通过适当增大喷油提前角和减少喷油量的方法,使柴油机低压和高原性能得到部分恢复。