针对能源短缺、环境污染的社会现状,开发设计资源经济性、环境友好型的内燃机迫在眉睫。柴油机高压共轨电控喷油系统由于其控制精度高、响应速度快、柔性控制好等优点被广泛运用于众多领域,然而排放问题限制了其发展。国内对喷油系统的研究开发起步相对较晚,主要针对关键零部件进行研究,距离完整系统研发、投产还需时日。如何进一步提高系统燃烧效率,是目前柴油机技术发展的主流方向,而喷油系统的喷油特性和雾化特性直接影响柴油机的燃烧效率。针对以上关键问题,本文在浙江省重点研发计划项目和国家自然科学基金的支撑下,对柴油机高压共轨电控喷油系统结构进行优化,分析系统结构参数对喷油特性和雾化特性的影响。主要包括以下几个方面工作。(1)详细分析了电控喷油系统的组成、功能及工作原理。在机械动力学和工程流体力学的理论基础上,建立机械与流体耦合的数学模型,为系统仿真分析提供理论依据。(2)以数学模型为基础,采用hydsim仿真平台建立喷油系统仿真模型,计算轨压为150MPa情况下的燃油喷油率和累计喷油量,并与标准值、试验值进行对比。对比标准值,两者最大误差分别为6%和3.5%,对比试验值,两者最大误差分别为6.5%和2.5%,从而验证了仿真模型的有效性和准确性。通过改变进、出油节流孔和控制活塞的结构参数,分析这些结构参数对喷油特性的影响。(3)针对现有喷油系统液力延迟现象,在原系统的基础上,对电控喷油器进行结构优化设计,取消了通往控制腔的高压油路,建立优化后的喷油系统仿真模型。通过与优化前系统的针阀运动、喷油压力和喷油率对比,验证优化后的喷油系统能够消除液力延迟现象,减缓喷油压力波动,缩短喷油持续时间。(4)为分析喷嘴结构对雾化特性的影响,本文通过对柴油机喷嘴建立模型、划分网格、设置参数以及计算求解,详细分析了喷孔直径、喷孔入口处倒角等结构参数以及背压对雾化特性的影响。本文成果可为喷油系统结构优化设计提供理论实践指导,进一步提高了系统的燃烧效率,为解决能源短缺、环境污染等问题贡献绵薄之力。