柴油机在高原条件下工作时，大气压力下降、空气密度减小，燃油撞壁和附壁燃烧加剧，柴油机的燃烧和动力性能恶化。选择合理的油气室参数是改善高原条件下柴油机性能的重要措施。本文采用试验结合多维仿真模拟的方法，分析了燃油系统参数(喷孔直径、供油提前角和油束夹角)，进气系统参数(涡流比和配气相位)和燃烧室参数(压缩比、燃烧室凸台高度和口径比)对在高原环境(4500m)下工作的柴油机燃烧性能的影响，主要工作和结论详细如下。
　　首先，本文开展了某型单缸柴油机燃烧特性的试验研究。系统研究了高原变海拔条件下涡流比、压缩比、喷孔直径和供油提前角等和对柴油机燃烧特性(滞燃期、燃烧始点、燃烧持续期、燃烧重心等)的影响规律。结果表明，涡流比1.5比2.2具有更强的进气流通能力，且其发动机转矩、燃油消耗率、燃烧持续期随海拔的升高变化很小；且在海拔4500m时，涡流比1.5的燃烧持续期更短，平均有效热效率较高。海拔从1000m升高到4500m时，压缩比14.1的燃油消耗率升高幅度更小；海拔4500m时，压缩比14.1的滞燃期比13.3短，且在高转速高负荷时有效热效率更高。随供油提前角增大，燃烧重心相位提前，平均有效热效率增加。海拔为4500m时，供油提前角为32℃A的燃烧持续期和有效热效率对海拔高度增加的敏感度最低。海拔为4500m时，在高转速常用工况区域，喷油器10×0.30mm的燃油消耗率小于喷油器10×0.32mm，有效热效率更高，燃烧重心相位平均提前10%，燃烧持续期缩短，动力性能更优。
　　其次，本文建立了某重型柴油机燃烧室的三维模型。在Fire软件中建立缸内流动及燃烧过程的多维仿真模型，并通过试验验证，对其燃烧过程进行分析。放热率曲线呈双峰分布，双峰高度递减，初始放热时刻为714℃A，预混燃烧持续时间约为15℃A；主燃期基本完成时，缸内剩余大约2%的燃油蒸气；但在后燃期，有较多的未燃燃油附着于燃烧室凹坑壁面，不利于燃烧的充分性。
　　最后，本文开展了某型柴油机燃烧特性的仿真研究。探究燃烧室口径比和凸台高度、油束夹角以及配气相位对高原柴油机燃烧过程的影响机制，结果表明：(1)凸台高度的增加或减小并不会对柴油机的燃烧性能产生较为明显的改变；(2)增大和减小燃烧室口径比均会使缸内平均压力、温度和湍动能升高，降低后燃期缸内剩余燃油蒸气质量分数；湍流混合强度和高湍动能区域分布面积随口径比增加而增大。口径比为0.83的预混燃烧放热比例较高且更少燃油附着于凹坑壁面。(3)油束夹角从140°增大为170°时，缸内平均压力和湍流混合强度先增大后减小，平均湍动能则相反；随着油束夹角的增大，湍动能分布位置从凹坑侧向气缸盖侧移动，而且油束夹角为160°时，高湍动能分布面积最大，浓混合气面积最小，后燃阶段平均燃油蒸气质量分数最低。(4)改变配气相位对柴油机缸压、放热率、缸内剩余燃油质量分数、湍动能及缸内平均温度带来负面变化。