在“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下,如何持续降低动力系统的碳排放是亟需解决的重要问题,这就对发动机热效率的提升提出了更高的要求。通过降低发动机的冷却损失来提高系统的能量利用率是提高热效率的重要途径。在燃烧室空间内添加隔热涂层可以有效地减少柴油机的冷却损失,即隔热柴油机。但是,隔热涂层也会不可避免地引起燃烧室内的壁面温度升高,同时,缸内环境温度升高引起进气效率降低,造成低空燃比。而高强化柴油机又具有喷油量大、热负荷高等特点,这样就加剧了隔热所引起的高壁温燃烧问题,从而导致燃烧状况恶化,不利于热效率的提升。通过研究分析来揭示高壁温燃烧的基础问题,掌握改善高壁温燃烧的技术方法,优化高强化隔热柴油机的燃烧过程具有重要的实际应用价值。本文针对高强化隔热柴油机的燃烧恶化问题,采用数值模拟的方法开展相关研究。通过三维CFD模型的建模与验证,构建基于定容燃烧弹的高壁温燃烧计算模型,模拟分析高壁温环境对燃烧过程的影响规律,揭示了高壁温燃烧所产生的早燃现象,研究了提高燃油喷射压力和改变喷雾撞壁距离对高壁温燃烧的改善效果。针对目标高强化隔热柴油机,通过研究得到了喷油压力提升和燃烧室结构优化来实现高效快速燃烧的技术方法。采用数值模拟的方法研究了高壁温环境对燃烧过程的影响规律及燃烧改善措施。首先,对定容燃烧弹进行三维建模,根据高壁温环境下的燃油喷雾撞壁燃烧实验对模型进行标定,研究高壁温环境对（壁面温度分别设置为600℃、700℃、800℃和900℃）喷雾燃烧过程的影响规律。其次,探究高压喷射（180MPa～250MPa）对高壁温环境下喷雾燃烧的影响。最后,研究喷雾撞壁距离（25mm～45mm）对高壁温燃烧的影响。计算结果表明:目标工况下的高壁温环境会导致喷雾燃烧的滞燃期缩短,即早燃,燃烧持续期增长,后燃严重。提高燃油喷射压力至250MPa,高壁温环境下的燃烧持续期能够缩短7.1%;增大喷雾撞壁距离至45mm,高壁温燃烧的持续期缩短了16.8%。因此,采用提高燃油喷射压力和增大喷雾撞壁距离的方法能在一定程度上加快高壁温下喷雾的燃烧速度。以定容燃烧弹中的基础模拟研究为导向依据,将CAESES软件耦合CONVERGE作为自动寻优平台,采用参数化建模的方法对高强化柴油机燃烧室进行了优化设计。并对比分析了原机的ω型燃烧室、优化后的Ⅰ型燃烧室和一种双层分流燃烧室（Ⅱ型燃烧室）。研究结果表明:Ⅰ型燃烧室的燃烧效果更好,能够改善高壁温燃烧持续期增长的问题。