为了满足日益严格的排放法规,柴油发动机SCR催化器将作为标配部件应用于尾气后处理。国6a法规要求轻型车辆在160,000 km内排放须达标,而重型车辆则需700,000 km。如果采用发动机台架进行老化试验或者整车道路老化试验,将消耗大量的人力物力。开发低成本、快周期的检验催化器耐久性能的技术是当前相关厂商满足排放法规的迫切需要。影响SCR老化的主要因素为热老化,热老化对催化剂效率的影响是累积的,并随着温度的上升而以指数形式增加。通过使催化剂在更短的时期暴露在一个适当的高温中,模拟在整个使用寿命中的热负载。完整的里程积累过程可以被替换为一个加速老化试验。因此设计了基于燃烧器的柴油机后处理装置快速老化系统,通过燃烧器燃烧柴油模拟发动机尾气组分、浓度、温度等来进行对后处理装置的快速老化。通过建模软件Proe,对燃烧器台架的主体模型进行搭建和装配。利用fluent软件对设计的弯管系涡流板和斜孔式涡流板进行了CFD流体模拟,得出斜孔式涡流板在涡流板后方混合段区间具有更强的涡流和较低的排气背压。为了增强稀释空气与燃烧排气的混合效果,通过模拟,在稀释混合段内加装旋转导流装置进行导流混合。通过选择相应的NI板卡和cRIO系统,完成了数据采集控制系统的硬件配置。对进气流量计、排气流量计、温度传感器、NOx传感器等进行数据采集模块编程。同时对风机控制、喷油器控制、火花塞控制、阀门控制等进行控制模块编程。通过顺序结构,状态机、while循环、for循环、PID控制等实现燃烧器数据采集控制流程,并形成自主的GUI界面。搭建完成了燃烧器台架,通过不同的温度测点和流量读数对燃烧器的性能参数进行实验,获得了燃烧器台架系统的测试主管段的最高温度值和系统总管最大可到达流量,并进行了稳态工况点测试,测试结果表明燃烧器台架可以稳定进行工作。选取国内某品牌SCR催化器系统进行耐久性测试,在改造的发动机台架上进行初始NOx转化效率的测试,在燃烧器台架上进行700℃,600kg/h流量下老化100h。实验结果表明,该催化器在老化80h后,催化器NOx转化效率有明显降低,当老化100h后,催化器NOx转化效率低于50%。验证了燃烧器台架可进行对全尺寸催化器的快速老化。