船用柴油机工作过程的研究对柴油机故障诊断和性能优化具有重要意义。本文以大连船用柴油机厂制造的MAN B&W6S50MC-C二冲程低速柴油机为主要研究对象,建立了柴油机工作过程数学模型和物理模型,实现柴油机工作过程仿真计算。本文基于一维发动机工作过程循环模拟分析计算软件AVL BOOST,以MAN B&W 6S50MC-C型低速二冲程柴油机为例,分析了柴油机工作过程数学模型,包括：缸内模型、燃烧模型、换气模型、活塞运动模型、传热模型、涡轮增压器模型和空冷器模型等,建立了准确性较高的柴油机性能模拟方法。本文借助于BOOST软件建立了MAN B&W 6S50MC-C型柴油机物理模型,对柴油机的额定负荷和部分负荷进行了计算分析,依据台架试验结果,反复调试后得到精确的柴油机仿真计算模型。最后,在验证后的模型基础上,本文对船用柴油机常见故障进行了模拟计算,这些故障包括：燃烧持续期延长、单缸停油、喷油器喷孔磨损、增压器效率降低、中冷器脏污及冷却能力下降和排气定时等故障。在故障设置上,依据故障模拟原理,每个故障分别设置为轻微、中等和严重3个等级,反应了故障产生、发展及恶化的过程。通过故障模拟,分析了影响低速二冲程柴油机性能的主要因素,及在故障逐渐加深时,柴油机主要性能参数(有效功率、燃油消耗率、平均指示压力和最大爆发压力等)变化规律。最终,通过柴油机主要性能参数变化,识别柴油机故障的严重程度,为柴油机故障诊断提供依据。