随着海运事业的发展和船舶保有量的增加,船舶用柴油机的排放污染比例有不断上升的趋势,因此船舶用的柴油机的排放污染已经受到世界各个国家的政府及国际海事组织(IMO)的高度重视。本文主要在某中速型涡轮增压船用柴油机的基础上,采用试验分析结合AVL-boost一维计算的研究方法,研究船用柴油机的缸内燃烧参数对性能参数、燃烧特性、排放特性的影响,在此基础上进行燃烧系统的计算优化并进一步试验验证。AVL-BOOST模拟计算的方式研究船用中速柴油机的配气凸轮相位对发动机缸内燃烧性能的影响,利用超立方抽样的方法进行优化设计,提高柴油机的性能参数。同时,进行不同增压器方案的匹配试验,进一步优化发动机性能参数,如烟度排放、燃油消耗率、涡前排气温度。对不同进气涡流比缸盖进行试验研究,分析了进气涡流对船用中速发动机性能的影响,选择进气涡流比为1.1的缸盖作为优化的方案。设计了三种不同形状的燃烧室,计算分析喷油器油束贯穿度与燃烧室的匹配,然后通过试验研究不同的燃烧室对比油耗、涡前排温和烟度的影响,选出最优燃烧室方案。对喷油器参数进行试验研究,分析了不同孔数、不同流量、不同喷雾锥角和不同突高对船用中速发动机比油耗、涡前排温及烟度的影响,选出喷油器优化方案。通过上述研究,该型船用柴油机优化匹配方案为涡流比1.1,增压器SJ170Y-S6,方案1凸轮轴,B型燃烧室,方案4喷油器。试验结果表明,优化后的发动机在供油提前角为13℃A时,NOx满足2008年经修订的MARPOL73/78附则Ⅵ防止船舶造成空气污染物规则的控制要求。在中高转速,发动机的排温、烟度、油耗大幅度下降。最佳油耗在600r/min～ 900r/min范围,最低比油耗为190.9g/(kW·h)。