燃油喷射系统是柴油机的心脏,它对柴油机的动力性、经济性、排放性等都有非常重要的影响,是柴油机设计和发展的关键问题之一。柴油机燃油喷射系统模拟仿真具有计算成本低、研发周期短、计算结果准等许多优点已成为人们研究、设计、改进和分析燃油喷射系统的重要方法。通过对燃油喷射系统的模拟仿真,可以得到改善燃油喷射系统性能的方法和措施,对燃油喷射系统的匹配选型及优化设计有很好的指导意义。本文首先利用燃油喷射系统数值计算软件GT-FUEL,基于一维非定常可压缩流理论,建立了TY3100柴油机泵-管-嘴燃油喷射系统的数值模型：其中包括物理模型的建立、计算模型的建立及其各项参数指标的确定。随后对所建模型进行了模拟计算,仿真结果表明：最高喷油压力达到650bar,这与TY3100柴油机实际最高喷油压力非常接近；累积喷油量为34.62mg,略大于理论值33.40mg；喷油过程中,针阀开启迅速,没有发生二次喷射现象,只是在落座的最后阶段出现了抖动迹象。另外,本文选取了对TY3100柴油机燃油喷射系统性能有较大影响的关键参数(柱塞直径、高压油管长度及内径、喷孔数目及直径)进行了详细的对比分析,研究了它们对针阀升程、喷油压力、喷油率等重要指标的影响。模拟结果表明：增大柱塞直径或减小高压油管内径,可以提高燃油喷射压力,增加累积喷油量；减少喷孔面积,可以提高燃油喷射压力,但累积喷油量降低；随着高压油管长度减小,喷油压力增加,喷油相位提前；TY3100柴油机燃油系统结构参数有一合适的范围,参数过大或过小都会严重影响燃油系统喷油性能。最后,依据上面的模拟仿真和对比分析,提出了TY3100柴油机燃油喷射系统的改进方案。改进后的燃油系统最高喷油压力达到775bar,较原系统提高约19.2%；此外,针阀在落座的最后阶段抖动迹象明显减弱,没有出现不正常喷射现象,达到了对TY3100柴油机燃油喷射系统改进优化的目的。