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一种柴油内燃机的油气混合质量优化方法，包括三个优化方面，第一方面：调整柴油喷雾的喷射方向，使柴油喷雾的喷射方向与空气涡流的来流方向之间形成大于90°的夹角；第二方面：以第一方面为基础，调整柴油喷嘴上的喷孔数量，喷孔数量至少为两个，不同喷孔间具有不同的孔径；喷孔孔径越大，柴油喷雾的质量流量越大；喷孔孔径越小，柴油喷雾的质量流量越小；第三方面：以前两个方面为基础，确定空气涡流的质量流量及涡流强度分布，使质量流量小且涡流强度低的空气涡流与质量流量小的柴油喷雾碰撞混合，使质量流量大且涡流强度高的空气涡流与质量流量大的柴油喷雾碰撞混合。本发明的优化方法使缸内不同位置均能够获得较为理想的油气混合质量。