柴油机动力性和经济性的标准越来越高,优化柴油机燃烧过程是改善柴油机综合性能的重要方法。在柴油机中,进气系统的优劣是决定燃烧过程好坏的关键因素之一。进气系统对缸内的气体流动、燃油蒸发、油气混合以及燃烧过程影响都很大。本文采用三维仿真分析方法研究某高强化柴油机的进气系统对柴油机性能的影响,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文应用FIRE软件对某高强化柴油机缸内工作过程进行了三维仿真研究,确定了高强化柴油机湍流运动、喷雾、燃烧的三维仿真数学模型。通过缸内燃烧压力和有效功率的实验结果标定喷雾破碎模型和多维燃烧模型参数,取得了与实验结果吻合的仿真计算结果,并研究了进气涡流比、进气温度和进气压力对缸内流动、燃油蒸发、油气混合及燃烧过程的影响规律。为了能够更直观、准确的描述柴油机的进气过程,本文建立了柴油机进气道-气门-燃烧室的计算模型,最后通过改变进气道的几何结构,研究了进气道的结构对柴油机性能的影响。首先构建了能够定量表征缸内流动、燃油蒸发、油气混合以及燃烧化学反应等的特征参数,并结合三维场分布云图,研究了进气涡流、进气压力、进气温度对特征参数以及三维场分布云图的影响规律,更加准确地揭示了进气涡流、进气压力和进气温度对缸内流动以及后期燃烧过程的影响机理。其次通过建立柴油机进气道-气门-燃烧室的计算模型,分析了进气过程中柴油机缸内气体的流动情况。最后将原型机的直进气道结构变为螺旋进气道和切向进气道结合的进气结构,研究了不同进气道结构对柴油机缸内气体流动以及后期的燃烧过程的影响,揭示了两种进气道结构在进气涡流、进气充量系数、涡流保持性等方面的差别。