高强化柴油机具有转速高、循环进气量大及燃油喷射压力高的特点,可以满足柴油机结构紧凑、动力强劲、性能高效的发展要求,但同时对其缸内气体流动、油气混合及燃烧放热过程提出了更高的要求。在进气行程中,合理的进气道结构可以保证充足的进气量及良好的气流运动,从而提升高强化柴油机的性能;在压缩燃烧行程中,燃烧室的结构会影响油气混合及缸内燃烧过程。因此,解析高强化柴油机工作过程中进气道及缸内的流场状态以及不同进气道形式和燃烧室结构对其气体流动、油气混合及燃烧性能的影响规律,具有十分重要的意义。首先,本文以某型高强化柴油机为研究对象,运用三维仿真软件Converge对其工作过程进行模拟研究,建立了高强化柴油机对应的三维数学模型,明确了计算需要的初始参数及边界条件,将仿真结果与单缸机实验平台测得的数据进行对比标定,保证了计算模型及参数设置的准确性,具体分析了缸内进气-压缩-燃烧各个行程的流场变化。其次,本文在原模型的基础上,选择了一种螺旋气道加切向气道的新型进气道结构,对该组合进气道进行气道流通特性分析,并重点分析了气门间隙处的速度流场,随后对比研究了不同进气道结构对缸内流场及燃烧特性的影响。结果表明:组合进气道虽然少量降低了缸内累计进气量,但在很大程度上提高了缸内涡流比,并始终保持着一定强度,促进了压缩行程末期油气混合及燃烧反应的进行。最后,本文通过改变燃烧室径深比建立了两种不同结构的燃烧室,选取了定量表征油气混合及燃烧性能的特征参数,结合三维流场分布状态,深入研究了不同燃烧室径深比对高强化柴油机油气混合及燃烧放热的影响规律。结果表明:在原燃烧室模型的基础上适当减小径深比,可以增强挤流和逆挤流运动,促进缸内油气混合,从而改善燃烧过程,提高柴油机的动力性。