相对于普通柴油机,高强化柴油机由于转速高、循环喷油量大,要在大约一半的燃烧持续期内,完全燃烧比原来多40%的燃油,对燃烧过程的组织提出了更高的要求。柴油机燃烧系统涉及油、气、室三个子系统,喷油系统直接影响燃油的雾化质量,进而影响缸内混合气形成与燃烧的有效进行。因此,解析喷油系统参数对高强化柴油机喷雾、混合及燃烧过程的影响规律,对优化燃烧过程、实现快速燃烧具有十分重要的意义。首先,本文应用发动机三维仿真软件FIRE建立了某型高强化柴油机燃烧过程的仿真模型,研究了液滴破碎分裂模型参数和燃烧模型参数对仿真结果的影响规律,通过对比仿真与实验结果,验证了仿真模型的准确性。在此基础上,通过分析缸内速度场、燃空当量比场和温度场分布,探讨了高强化柴油机燃烧机理。其次,从喷雾微观特性和喷雾空间特性两个方面构建了表征喷雾特性的中间参数,包括喷雾索特平均直径(SMD)、不同粒径区段的油滴数、燃油蒸发速率、喷雾贯穿距离,基于上述参数定量研究了喷油压力、喷孔数(孔径)、喷油定时和喷油规律对高强化柴油机喷雾特性的影响规律。结果表明：在循环喷油量相同的条件下,喷油系统参数通过影响不同油滴粒径的油滴数量来影响燃油的雾化质量。构建了表征油气混合及燃烧过程的特征参数,包括湍流混合速率、混合气浓度方差、不同当量比区间混合气质量分数及其对燃烧的贡献率、滞燃期、燃烧重心、燃烧持续期,定量研究了喷油压力等参数对柴油机油气混合及燃烧过程的影响规律。结果表明：提高喷油压力,增大喷油定时使得油气混合质量得到改善,缩短了燃烧持续期,提高了燃烧的等容度和循环热效率。最后,应用正交设计法,研究了喷油压力、喷孔数(孔径)、喷油定时、油束夹角对高强化柴油机性能影响的权重,并进行了原型机喷油系统参数及燃烧室结构的优化。结果表明：喷油系统各个参数对柴油机功率的影响权重系数随燃烧室的径深比的变化而变化。