摘要：工程机械的工作环境复杂,最为突出的是高原工况下大气压力较低会造成工程机械用柴油机的动力性、经济性以及排放变差。另外由于工程机械使用工况恶劣,波动负载使柴油机的瞬态性能变差。本文基于GT-Power软件搭建了柴油机的稳、瞬态性能仿真模型,分别研究了高原工况对柴油机稳态性能的影响机理以及波动负载对柴油机瞬态性能的影响,主要研究工作如下：(1)研究不同海拔高度下大气压力对柴油机的进气量、缸内压力、缸内温度以及P-V示功图的影响。研究表明随着大气压力的降低,涡轮增压柴油机的输出功率降低,柴油机后燃严重导致涡轮增压器超温超速,使增压器对柴油机的功率补偿能力变差,并且低速工况下增压器的综合效率较低。(2)研究不同喷油提前角对柴油机燃烧特性滞燃期以及缸内压力、温度的影响。研究表明喷油提前角对滞燃期有着明显的影响,滞燃期随喷油提前角的变化关系呈半U型曲线,并且随着喷油提前角的增大,柴油机的输出功率增大,燃油消耗率减小。(3)结合以上两方面的研究,针对工程机械用柴油机高原性能变差的问题,提出优化柴油机喷油提前角的方案。研究表明随着海拔的升高,按一定规律增大柴油机的喷油提前角,能够有效改善柴油机的高原性能。(4)全液压挖掘机的负载特性具有周期性,可以将负载简化成不同负荷变化率的载荷和正弦波形式载荷的组合。利用柴油机瞬态性能仿真模型分别研究了不同负荷变化率的载荷和正弦波载荷对柴油机的动态影响过程。研究表明负荷加载变化率越大,柴油机掉速越剧烈,造成喷油率严重超调,而进气量的瞬态过程随负荷变化率变化不明显。当正弦波载荷频率超过一定值后,可认为载荷不再引起柴油机转速的变化,且载荷振幅对转速变化的影响程度变小。