随着柴油机排放法规的日益严格,后处理技术是满足欧Ⅳ及以上排放法规必须采用的技术措施。在商用车满足欧Ⅳ和欧Ⅴ排放法规技术路线中,目前国际上普遍采用两种技术路线,其一是通过燃烧系统优化降低微粒排放采用选择性催化还原（SCR）降低NOx排放;其二是通过废气再循环（EGR）降低NOx排放采用微粒过滤器后处理技术。通过大量的理论和国外应用情况分析,作者认为SCR技术更适合我国当前国情。为此,本文在YC6L350-40重型柴油机上对选用SCR后处理技术进行了应用研究,并成功开发了国内第一台满足欧Ⅳ排放商用柴油机。研究内容包括SCR系统的基础特性研究,还原剂剂量控制策略的制定,SCR系统的评价验证试验以及低温运行条件下和使用高硫柴油SCR系统的适用性研究,并对SCR技术应用存在问题进行了分析。本文首先研究了氧化还原型金属氧化物催化剂的作用机理和氨气（NH₃）—SCR反应的原理,对计量单元流量特性进行了标定,并对计量阀开启频率进行了研究。通过试验与理论相结合的研究方法,绘制了发动机NOx原机排放脉谱图、排气背压脉谱图、催化器的降低量脉谱图以及NOx最大转化率脉谱图,通过脉谱图与计量装置流量特性标定结果,初步制定了稳态下还原剂剂量控制策略。在此基础上,根据发动机排温和尿素水溶液温度对控制策略进行了修正,同时SCR系统氨气滑失不易控制,提出了对还原剂剂量控制策略进行催化剂储氨能力修正的思路。按照GB17691—2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法》中对采用排气后处理措施重型柴油机国Ⅳ排放检验要求,在中国汽车技术研究中心对YC6L350-40柴油机采用SCR系统进行了ESC和ETC评价验证试验。结果表明,采用本课题所研究控制策略的SCR系统重型发动机在燃用欧Ⅲ和欧Ⅳ标准油的情况下,排放都可以达到我国第Ⅳ阶段排放要求。为了研究公交车运行条件下SCR系统的适用性,本文根据武汉市公交车路谱试验数据确定了十五个工况,以此作为SCR系统1000小时可靠性试验循环工况。工况特点是低速部分负荷运行比例高、发动机排温低,使用的柴油含硫量接近2000ppm。试验结果表明SCR系统在低排温和使用高硫柴油条件下,当尿素水溶液最低喷入温度为230℃时催化器的活性比较稳定;但当最低喷入温度为200℃时催化器的活性略有下降。作者最后根据国外SCR应用经验,提出了我国建设“添蓝”加注站的方案,并预测了方案具体实施中可能遇到的问题。本文研究结果对开发满足国Ⅳ排放商用柴油机有重要的参考价值,探索了开发符合我国国情的国Ⅳ排放商用柴油机技术路线,研究结果有很高的应用价值,对我国降低商用柴油机排放、减少大气污染有重要的社会意义