随着国际油价的上涨和排放法规的日益严格,船用柴油机面临着经济性能和排放性能的双重挑战。对柴油机燃油喷射系统进行电控化改造是实现柴油机节能减排的有效措施。本文的研究对象是4190型柴油机电控组合泵燃油喷射系统,其主要优点有喷油压力高、喷油始点和喷油终点控制灵活和良好的系统稳定性,主要用于大功率柴油机。本文利用AMESim仿真软件建立了电控组合泵单缸燃油喷射系统模型并对模型进行验证,仿真分析电控泵结构参数对喷油特性的影响及原因。使用正交试验设计的方法对结构参数进行优化,得到所需参数组合。利用FIRE仿真软件建立了柴油机燃烧室模型,对优化结果进行仿真验证。首先,利用AMESim软件建立电控组合泵单缸燃油喷射系统模型,测取柴油机不同工况下的喷油压力和喷油速率实验数据,利用实验数据对模型进行验证,验证结果表明:模型具有较高的准确度,满足仿真计算要求。利用该模型分析凸轮形线速度、柱塞直径、高压油管长度、高压油管内径和喷油器孔径对喷射特性的影响及原因。分析结果表明,凸轮形线速度、柱塞直径和喷油器孔径对喷射特性影响较大,高压油管长度和高压油管内径对喷射特性影响较小,并确定高压油管长度为800mm,高压油管内径为2.0mm。其次,使用正交试验设计的方法对电控泵结构参数组合进行优化,使用)5(325L正交表,筛选出符合条件的参数组合。得到的两组优化结果分别为:凸轮形线速度0.46mm/°CA、柱塞直径15mm、喷嘴孔径0.26mm以及凸轮形线速度0.46mm/°CA、柱塞直径15mm、喷嘴孔径0.27mm,并对两组优化结果的喷油规律进行对比分析。最后,通过FIRE软件建立燃烧室模型,仿真分析了两组优化结果的经济性和排放性,并与原机作对比。结果表明,与原机相比,两组优化结果经济性提高,其中A机最优。