随着环境质量问题的日益突出,发动机的排放问题也愈发引起人们的重视。一方面,各发动机厂商采取一系列技术创新手段,力图降低发动机排放;另一方面,发动机的排放标准也更加严格。对于主要采用柴油机作为动力源的农业机械,其排放标准要求也不断提升。非道路移动机械国四阶段排放标准的征求意见稿已经发布。这使得各农机厂商纷纷采用更加先进的排放控制技术,使其生产的样机满足国四排放标准的要求。然而,若要使产品具有竞争力,必须保证发动机性能的一致性,这便涉及到对发动机制造精度的有效控制,需要在发动机设计阶段考虑到系统的要求。尺寸公差与发动机的装配和制造过程密切相连,更会影响发动机的性能,从而影响排放。因此,对发动机尺寸公差的控制成为发动机设计阶段的重要内容之一。本文以某型号农机用柴油机为研究对象,首先根据产品图纸和技术规范,得到该柴油机关键部件尺寸技术数据及主要参数,并构建其几何模型。然后运用三维CFD软件CONVERGE对其燃烧过程及排放污染物的形成过程进行仿真模拟,并将所得缸压曲线与一维计算标定好的示功图进行对比,验证模型的有效性。下一步,选择柴油机具有代表性的典型关键尺寸,采用正交试验设计,分析各关键尺寸与性能指标的敏感度关系以及各因素的显著性。接下来通过单因素试验方法,对各关键尺寸波动对柴油机性能波动的影响规律进行具体分析。在此基础上,根据柴油机性能波动随各关键尺寸波动的变化规律,找出发动机性能波动幅度最大的极限工况;分析喷油提前角的变化对发动机性能的影响规律,验证通过修正喷油提前角的手段提升柴油机性能一致性的可行性。模拟结果表明:典型关键尺寸的波动对柴油机性能一致性有一定影响,且均呈现出较强的规律性。在各关键尺寸均为极限值的情况下,柴油机性能波动已经非常明显;通过调整喷油提前角,可在一定程度上提升柴油机性能一致性,但该方法存在一定局限性,无法从根本上解决尺寸公差引起柴油机性能波动的问题,应结合其他技术手段进一步改善柴油机的性能一致性。