中国汽车产业的快速发展,在改善人们的生活质量和推动社会的经济发展的同时,带来了交通的拥堵和环境的恶化等负面影响。日益严格的汽车排放标准推动我们不断发展更高效更清洁的发动机。随着国家第六阶段汽车排放标准的出台,要求柴油机的NOx和碳烟排放限值进一步降低,这对整个行业都是一次考验,研究开发能够满足国六要求的发动机,成为推动汽车产业发展的重要任务。本文主要内容是基于台架试验对某国四排放标准的重型柴油机进行减排研究,包括优化机内燃烧参数和加装后处理技术,使优化后的柴油机可以达到国六排放标准。在机内优化方面,分为硬件选型和优化机内燃烧参数两部分内容。硬件选型是在两种不同孔目数的喷油器及三种厚度不同的垫片里进行选择,分别对其做对比试验,最终选择多孔型喷油器和厚度适中的垫片。在优化燃烧参数方面,分别对主喷正时、预喷正时、预喷燃油量以及混合气浓度作对比试验。研究表明:主喷提前角增大,NOx排放量增加,碳烟、CO和HC减小;预喷提前角增大,碳烟会持续减少,NOx会出现先增大后减小的趋势;预喷喷油量增大,NOx和HC生成量增加,碳烟会持续减小;在一定的混合气浓度范围内,混合气越稀,NOx生成量越大,碳烟生成量越小。后处理技术选择DOC+DPF+SCR方式组合。试验表明:DOC能够有效去除排气中的CO和HC化合物,当排气温度在400℃以上时,排气中90%以上的HC化合物在DOC里氧化。在DPF相关试验中,排气质量流量越大,单位时间里DPF壁面吸附的碳烟微粒越多。再生模式下,排气质量流量为400kg/h时恒定运行600s后,载碳量为4g/L的DPF中的碳烟微粒被完全氧化。在加装了SCR后,排气中的大部分NOx被NH₃还原成无害的N₂。试验表明,NOx的转换率与排气温度相关,温度越高效率越高,当排气温度在260℃以上,NOx转换效率将近100%。经过优化后的柴油机可以通过WHTC和WHSC测试,该试验对于国六柴油机的开发有一定的指导意义。