防爆柴油机车的运输方式大大降低了井下工人的劳动强度，提高了矿产的开采效益。但防爆柴油机上的防爆装置，加大了进排气阻力，使燃烧和排放恶化，导致其动力性和经济性下降。利用仿真软件对防爆柴油机进行性能模拟，对于优化防爆系统、提高防爆柴油机的性能有着重要意义，并且可以缩短研究周期、降低研究成本，对防爆柴油机的设计和优化具有重要意义。 本文利用FLUENT软件对不同结构的进气防爆栅栏的内部流场进行了计算，通过对结果的分析比较，对其结构进行了优化。结果表明长方管防爆栅栏中气体流动的阻力小于短方管防爆栅栏中气体流动的阻力；斜方管防爆栅栏中气体流动的阻力小于长方管防爆栅栏中气体流动的阻力。根据防爆栅栏防爆原理，设计了波纹板式结构的防爆栅栏，并对其气体流动特性进行了分析。结果表明波纹板式防爆栅栏是一种气流阻力小、不易阻塞、易清洗而且安全有效的防爆栅栏，它可以取代矿井下防爆柴油机上常用的进气防爆栅栏。 本文以YZ4105防爆柴油机为研究对象，采用AVLBOOST软件对其建立了一维整机模型，宏观上描述了整个发动机的热力学过程，通过改变压缩比、喷油提前角和配气相位等参数，研究了这些参数对防爆柴油机性能的影响，并利用发动机台架试验进行了验证。研究表明选择适当的压缩比、喷油提前角和配气相位可改善防爆柴油机的缸内燃烧，提高动力性和经济性。