对置气缸对置活塞(OPOC)二冲程柴油机是一种不同于传统发动机的往复式内燃机，具有整体结构较简单、总体重量轻、功率密度高、直流扫气、自平衡性和动力单元模块化等特点。换气过程是内燃机整个工作过程中尤为重要的环节，它的好坏直接影响发动机的性能，这是由于进入并存留于气缸内的新鲜充量决定了柴油机每缸的最大功率的数值。本文通过对对置活塞式二冲程柴油机的换气过程进行一维和三维数值模拟分析，研究进、排气口结构参数对进排气系统充量系数、给气比和扫气效率的影响，揭示扫气流场的发展变化，对配气正时和扫气口结构进行优化，以达到控制扫气效率和扫气质量的目标，为高性能OPOC发动机设计提供参考依据。具体研究内容有：1.基于对置活塞式二冲程柴油机的工作原理，根据缸内过程仿真理论，利用AVL-BOOST软件建立了该柴油机工作过程一维仿真模型。并与实验数据对比，验证模型的正确性。在此基础上，利用所建立的模型，分析了对置活塞式二冲程柴油机的进气口高度、排气口高度、进气口在气缸套上的位置和排气口在气缸套上的位置对不同转速下柴油机动力性、经济性和换气过程的评价指标的影响，建立了正交表，最终确定了最佳参数值。按照最终确定的最佳参数，对该柴油机进行改进，并对改进后的柴油机和原机分别进行仿真模拟计算。仿真结果显示，改进后的柴油机动力性、经济性和换气效果得到了不同程度的改善。2.通过分析对置活塞式二冲程柴油机直流扫气过程，利用AVL-FIRE三维仿真软件建立了该柴油机直流扫气过程瞬态流动三维CFD仿真模型，对发动机的扫气效率、扫气过程中空气的流动及瞬态流场进行了分析，并验证了模型。对涡流排扫气口的结构进行改进并分别进行数值模拟计算，得出了方案1的设计最有利于清除废气。原机的涡流排扫气口径向倾斜角过小，使来自环形扫气口的多股气流在缸内碰撞对射，在气缸中心线附近形成短路气流，在气缸壁附近的废气不容易被扫除干净，使扫气效率降低，新旧气体混合比较严重。方案2的涡流排扫气口的径向倾斜角过大，较多的空气进入气缸时直接吹在气缸壁上，缸内气流沿气缸壁向左扫气，增加了扫气功的损失，同时也不利于换气质量的提高。