1、相對于汽油發(fā)動機，柴油機的燃燒熱效率更高，油耗更低，在相同功率情況下，柴油機的輸出扭矩更大，汽車柴油化已逐漸成為未來汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢。但是，由于柴油機混合氣的形成方式及燃燒特點所致，其主要污染物氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)的排放會對全球氣候和人體造成嚴重的危害。選擇性催化還原(SCR)技術效率最高，應用最多，是降低NOx排放最成熟的技術之一。隨著汽車排放標準的日益嚴格，采用SCR技術降低柴油機NOx的排放正成為新的研究熱點。本文

2、針對柴油機Urea-SCR系統(tǒng)展開研究與分析，為SCR在車用柴油機上的應用與發(fā)展提供理論基礎。
　　本文首先從Urea-SCR系統(tǒng)的工作原理入手，分析系統(tǒng)各個組件的特性，結(jié)構(gòu)，及其在整個工作過程中的作用與影響，以及從尿素溶液的蒸發(fā)熱解到催化器內(nèi)部催化還原反應所涉及的主要化學反應機理。分析了催化器的結(jié)構(gòu)對SCR工作性能的影響。對管路中出現(xiàn)的結(jié)晶問題進行了細致的研究，并提出了有效的解決措施。
　　基于計算流體力學(CFD)數(shù)值模

3、擬方法，對SCR系統(tǒng)建立三維模型，綜合考慮尿素水溶液的噴射、霧化、蒸發(fā)和熱解過程，噴霧和排氣管內(nèi)壁之間的相互作用以及催化劑載體進行的選擇催化還原反應。運用CFD軟件AVL FIRE，對柴油機SCR系統(tǒng)尿素噴射過程進行數(shù)值模擬，研究表明，液膜的形成主要取決于排氣溫度及液滴撞壁量，在低溫低工況下需減少尿素噴射量，適當提高尿素噴射壓力。氨濃度分布不均主要集中在中，高工況下，提高尿素噴射角度可有效的解決管路尿素結(jié)晶的問題，混合器的加裝對于提高氨

4、濃度分布均勻性效果明顯，本文對混合器的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，在保證氨氣均勻分布的同時降低了系統(tǒng)的壓力損失。
　　最后對Urea-SCR系統(tǒng)在發(fā)動機臺架上進行試驗研究，詳細分析了開環(huán)尿素噴射控制策略，并對尿素的噴射量進行計算與修正。分別進行ESC和ETC循環(huán)試驗，試驗結(jié)果表明，經(jīng)SCR處理后各污染物的排放量均滿足國Ⅳ排放法規(guī)的要求，其中NOx的平均轉(zhuǎn)化效率為67.4％，ESC循環(huán)過程中尿素與燃油消耗量之比僅為5％，氨的泄漏量也遠低于法規(guī)的