石油资源的日益短缺和排放法规的要求越来越严格对船舶柴油机的经济性和排放性提出了更高的要求。柴油机的经济性和排放性主要取决于其缸内的燃烧过程,而柴油机缸内燃烧过程又受到油、气、室系统多个参数的制约和影响,本文就是基于学院4190柴油机实验平台,利用CFD软件FIRE建立柴油机缸内工作工程的仿真模型,在模型正确的基础上,研究了油、气、室三系统参数变化对缸内燃烧过程及排放的影响规律,并对燃烧系统参数进行了优化匹配的研究。首先,通过柴油机台架试验以及BOOST模型计算得到仿真的初始条件和边界条件,利用FIRE软件,建立4190柴油机高压循环的仿真模型,利用该模型对柴油机高压循环进行仿真计算,通过与实验缸压的对比验证模型的正确性。其次,采用单参数轮换的方法分别研究了柴油机燃烧室结构参数中的喉口直径、凸台高度、凹坑半径,燃油喷射系统参数中的喷孔直径、喷油提前角、油束夹角以及进气参数中的涡流比对燃烧过程和排放性能的影响。最后,对燃烧系统参数之间的匹配作用进行了研究,应用正交设计的方法对7组参数以及两组参数的交互作用进行了研究,分析并得到了针对指示功率、NOX生成的质量分数为评价指标的参数的权重系数。将单参数优化分析得到的参数组合与正交设计方法得到的最优组合进行比较,最终得到了针对不同评价指标的最优燃烧系统参数组合,指导柴油机改造的过程。