柴油机及其控制系统的建模与仿真是柴油机及其电子控制系统开发过程中的关键技术。基于计算机的数字仿真技术是现代产品开发中重要的支撑技术，也是内燃机行业进行开发、优化研究的重要手段之一。 柴油机工作过程模拟是一种现代化的计算研究方法，同传统的人工计算分析方法相比具有显著的优越性和合理性。发动机工作过程模拟计算从发动机有关系统的物理模型出发，用微分方程进行描述，然后用数值计算方法求解建立的数学模型，得到有关参数的变化规律，进而了解其对发动机性能的影响。借助计算机仿真技术，利用数学模型预测发动机性能不仅降低了研究费用，节省了人力物力，缩短了开发周期，而且能达到使发动机结构参数和性能参数优化的目的，越来越受到人们的青睐。 本文根据直喷式四冲程柴油机缸内工作过程特点，利用充排法将柴油机分成若干个控制容积，推导出描述柴油机工作过程的数学模型。基于P-ω方法建立了瞬时摩擦模型。 在对云内动力股份有限公司生产的4100QB柴油发动机试验的基础上，结合建立的柴油机数学模型，并引入模块化建模思想，建立了基于Simulink的柴油机零维仿真模型。对模型进行了仿真，仿真结果与试验结果较为吻合。论证了仿真模型的正确性以及利用Simulink进行柴油机建模与仿真的有效性。 Matlab/Simulink是一种使用广泛、功能强大的优秀仿真工具。它提供友好的图形用户界面，支持各种仿真系统。其操作简便，允许用户建立自己的模型库。交互的仿真过程使动态系统的建模与仿真工作变得相对简单。 在建模过程中首次引入了有限状态机理论，利用。Matlab/Stateflow模块对模型的执行策略进行了设计，为柴油机建模提供了一种新的思路。 使用小波技术，试图通过缸盖振动压力信号反推缸内压力，以重构缸内压力并与仿真结果进行对比，实现对仿真系统的验证，但是由于影响缸盖振动的原因复杂，所以需要更进一步的分析。利用发动机．测功机试验台架测得4100QB柴油机的有效性能指标与仿真结果进行了对比，验证模型的正确性。 本文所研究的柴油机工作过程模拟系统，通用性强，使用方便，为深入理解柴油机工作原理和对柴油机进行进一步开发设计打下了良好的基础。