随着船用柴油机高压共轨燃油喷射系统压力的不断提高，传统柱塞-顶杆-针阀结构电控喷油器由于偶件泄漏量大，导致系统液压效率低，限制了喷射压力的进一步提高；而无泄漏低惯量的新结构电控喷油器，较好的解决了偶件的泄漏问题，同时具有响应特性快等优点。本文基于某现有船用柴油机电控喷油器改进项目，为使电控喷油器在更高的轨压下，满足液压效率高、响应速度快的性能要求，采用新型无泄漏低惯量结构，并开展相关研究工作。主要内容有：1）理论分析传统型电控喷油器偶件配合处的泄漏，找出了影响泄漏的关键因素。根据动态回油量试验研究，发现单独消除针阀偶件处泄漏后，在1200bar轨压下的其液压效率可由传统型的79.7%提升至90.5%，在1600bar轨压下可由79.3%提升至92%，提升幅度分别为13.5%和16%。因此，可预测无泄漏低惯量新结构电控喷油器在1200bar和1600bar下均可提升到90%以上甚至更高。即，新结构电控喷油器能够在液力损失最小的情况下用于更高喷射压力的共轨系统。2）以不易测量的流量系数和摩擦因子等7个参数为调整因子，选取针阀启闭过程t、t、循环喷油量q三个目标量同时进行标定。与以往单一标定循环喷油量相比，标定后的仿真模型可定量分析电控喷油器响应特性，提高了仿真质量。同时，标定过程中，采用正交分析确定标定顺序，优化拉丁超立方设计寻找标定方案。DOE方法的运用，有效的降低多参数多目标标定过程的难度。3）针对新结构电控喷油器主要设计参数进行显著性分析和单因素分析。显著性分析给出了各参数对响应特性等性能指标的主次影响排序。单因素分析给出了各参数对响应特性等性能指标的具体影响规律。根据显著性分析和单因素分析结果可发现，控制柱塞头部直径和针阀导向直径对各项性能指标影响均不显著，针阀质量的小范围变化对各项指标影响均不显著。参数研究为新结构设计参数的变量筛选和水平优化提供了数据支撑。在参数研究过程中，响应面回归模型的应用可同时快速获得显著性分析和单因素分析结果，降低了计算成本。4）根据参数研究结果，优化设计空间，并对针阀启闭过程时间t、t进行慢开快关和快开快关两个方向的多目标寻优计算。优化结果显示：循环喷油量一致时，慢开快关方向，新结构电控喷油器较传统结构在1200bar和1600bar轨压下，开启过程时间分别下降了7.7%和10.3%，而关闭过程时间分别下降了30.3%和31.4%。快开快关方向时，在1200bar和1600bar轨压下，开启过程时间则分别下降了52.3%和61.8%，而关闭过程时间分别下降了60%和54.3%。即：新结构电控喷油器较传统结构结构既可在不明显加快开启过程下得到快速的关断，也可同时做到快速的开启和快速关闭。同时，响应面模型与多目标遗传算法的结合极大的加快了优化算法的寻优速度，使得仿真成本下降90%以上。