柴油机是当今世界上使用最广的动力装置,但是由于目前全球的环境污染问题,研究者们不得不对其进行改良以使其可以满足使用者们对动力输出和政府相关排放法规的要求。本文基于实际的工程项目,在生产企业提供的基本参数和模型的基础上使用GTPower软件建立了柴油机的一维仿真模型。再根据企业提供的相关数据对柴油机仿真模型进行调整和校核,使得模型的计算仿真结果与试验数据的误差达到可接受的范围内。在校核后的模型的基础上对柴油机的一些原始参数,例如:进气总管管径、进气歧管的长度和管径、进排气定时、喷油定时、压缩比等进行调整,分析相关参数变化对柴油机性能的影响并与原始数据进行比较,再结合实际的使用工况,选出最佳的参数值。由于该柴油机是机车用柴油机,所以多数的优化工作是在额定工况下进行的。为了实现排气系统的优化,本文首先利用Fluent软件以上文中仿真得到的相关条件作为边界条件对排气管系的流场进行计算,再分析流场的分布情况,例如:流线、温度、压力以及速度矢量的分布。然后,再利用CREO软件建立引流角为60度和40度的排气管系的三维模型。最后使用Fluent软件对新建立的排气管系进行流场分析,将计算结果与原排气管系的流场分布情况进行对比分析。比较的结果表明:较小的引流角有利于减小废气在排气管系中流动的扰动和逆流情况;另外,引流角较小时排气总管内的压力分布有利于废气的动能转化为压力能,进而有利于减少废气机械能的耗散。最终得出选用引流角为40度的排气管系较优的结论。