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工业革命后,内燃机的发明极大的促进了生产力发展,同时给环境带来的负面影响也日益明显,其产生的氮氧化物是之前的数百倍,选择性催化还原（Selective Catalytic Reduc-tion,SCR）技术随之被运用到内燃机领域。本文首先通过台架试验对比研究了空气辅助喷射（气助式）和无空气辅助喷射（非气助式）尿素喷射系统在不同排气温度、不同尿素/NOx当量比下对SCR转化效率的影响。研究表明:气助式SCR系统能够使尿素液滴与排气混合更加均匀,NOx的转化效率更高;随着转速升高,催化器入口处气流均匀性变差,气助SCR系统可以补偿因排气流量增加造成的混合气不均匀程度,提高NOx的转化效率;尿素/NOx当量比在1.01.6区间时,NOx转化率随尿素/NOx当量比而增大,尿素/NOx当量比大于1.6时,NOx传感器受到影响,NOx转化率随尿素/NOx当量比增加而减小;排气温度低于200℃转化效率较低,同时停喷尿素后回升速度显著减缓;ESC测试工况下,NOx排放经过SCR转化后,其最终排放值得到大幅降低,12个测试点的平均转化效率为86%。采用AVL FIRE软件,以SCR后处理系统为研究对象,构建了三维计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）仿真模型,对4种方案（原机型为带有4个叶片混合器,整流器的整流板上周向分布8个圆孔;A方案的混合器与原机相同,整流器上周向分布5个通孔;B方案无混合器,整流器的整流板上分布5个通孔;C方案为对比方案,无混合器,无整流器）开展了不同SCR混合器、整流器对排气流动均匀性的研究。研究表明:带有叶片混合器的单、双载体SCR排气流动均匀性好于没有带混合器的单、双载体SCR;4种方案单、双载体SCR在4种工况下均匀性指数从大到小依次为A方案>B方案>原机>C方案,带有混合器的A、B方案均匀性相差不大;A、B、C工况时单载体SCR的压降比双载体SCR的压降大,在D工况时,双载体压降比单载体压降大。在台架试验的基础上,进行不同工况下SCR混合器、整流器对NH3、HNCO浓度场分布和NOx转化效率的研究。研究表明,单、双载体方案原机和A方案在F、H工况下的平均NH3浓度比B、C方案的NH3平均浓度小,且B、C方案的NH3浓度主要集中在载体前端;单、双载体4种方案在E工况下的NOx转化效率最低且反应持续时间最短;改进混合器后的D方案载体入口处流线扭曲程度明显加强,混合气均匀程度最高,4种工况下气流均匀性指数均在0.8以上,D方案除了E工况外,其他3种工况都能够将NOx转化率保持在80%以上,但E工况排气流量较小时NOx转化率已明显好于其他方案。以D19发动机为研究对象,构建了D19发动机气道三维CFD仿真模型,针对不同负气门重叠角（Negative Valve Overlap,NVO）对NOx排放的影响展开研究,并以仿真结果作为边界条件联合D方案SCR探究NOx的转化效率。研究表明:随着负气门重叠角增加,缸压和温度逐渐减小,其峰值时刻随负气门重叠角增加而滞后,滞燃期延长;随着负气门重叠角减小NO浓度增加,Soot排放减小且峰值时刻提前,CO浓度峰值时刻而提前且峰值下降;负气门重叠角与D方案SCR联合使用时,随负气门重叠角减小,NO转化效率逐渐增大,说明发动机使用负气门重叠角并配合SCR后处理装置可以获得比较理想的低NO排放。