随着全球能源的匮乏与环境的不断恶化,人们对柴油机的综合性能提出了更高的要求。喷油器作为燃油喷射系统中重要的一部分,其油道内部的燃油流动直接影响燃油的雾化效果,是影响柴油机性能与可靠性的重要部件之一。提高喷油压力已经成为喷油器的发展方向,较高的喷油压力不仅会改善燃油的雾化效果,还会降低油耗与有害产物的排放。喷油器内部空化现象的存在改善了燃油的雾化质量,但也会对针阀与针阀座进行侵蚀,从而会减少喷油器的使用寿命。因此,对喷油器内部的空化现象进行分析是十分有必要的。为了减少喷油器内部燃油的压力损失,提高燃油的雾化质量,在原始的16V280ZJ型柴油机喷油器的基础上,提出了两种改进方案:方案一是一种纵向进油的喷油器结构;方案二是取消了喷油器体与支座板、支座板与针阀体间的两个环形槽,取而代之的是分别用两个销钉对它们进行定位。对改进前后的喷油器组件与内部的油道进行建模,并运用Ansys Workbench对改进前后的喷油器进行流固耦合分析。在Fluent中分析不同方案下的流场情况,分别分析改进后的两种喷油器结构对燃油压力的影响,并与改进前的喷油器作对比,结果表明两种改进方案都能在一定程度上减少燃油压力的损失。由于改进后喷油器的支座板和针阀体结构有了很大的改变,因此需要进行强度分析,来判断改进前后的支座板与针阀体是否满足强度的要求。把在Fluent中模拟出的流体模型的仿真结果与固体零件进行耦合,并对固体零件进行约束与施加载荷,得到改进前后的应力与变形计算结果,分析结构的改进对支座板与针阀体应力与变形的影响,结果表明改进前后的支座板与针阀体都能满足强度的要求。以原始的16V280ZJ型柴油机喷油器内部油道为对象,在Fluent中运用动网格技术研究了喷油器内部瞬态的空化现象。首先对原始油道模型的空化现象进行了模拟,并描述空化现象形成的规律。接着又研究了喷油器的一些结构参数(喷孔直径和喷孔入口圆角)对空化现象的影响,发现随着喷孔直径的增加,空化程度也在增加;喷孔入口增加了圆角以后,空化程度有所减弱,且空化程度随着圆角半径的增加而减弱。