柴油机以良好的动力性、燃油经济性和耐久性等优点在众多领域得到广泛的应用。但柴油机的污染物排放问题也日益受到普遍关注,各国都制定了严格的法规控制Nox和PM的排放。目前研究的柴油机Nox后处理技术有多种,其中以尿素水溶液为还原剂的SCR技术被认为是最有前途的技术之一。本文对选择性催化还原技术进行了深入研究,为该技术在国内中重型柴油机上的应用提供一些理论和参考指导。　　 本文对SCR系统的原理、特性进行了研究,包括SCR系统组成、化学反应机理、催化器结构及其性能评价指标。由于尿素结晶对SCR系统正常运行存在较大威胁,本文在介绍最佳还原剂——尿素水溶液的物理和化学性质的基础上,重点分析了结晶产生的机理,并通过试验得出不同温度下,避免尿素结晶生成单位面积上的尿素最大喷射量。此外,针对极寒条件下SCR系统存在尿素冻结问题,简要阐述了尿素解冻、加热的方式方法。　　 在车用Urea-SCR系统中,尿素水溶液的喷射对尿素结晶起着关键作用,本文对某目标排气管进行了数值模拟。数值结果能较好反映尿素喷雾的形态以及液膜的分布,并通过优化尿素喷射角度,有效的避免大量尿素液滴撞壁,从而降低了尿素结晶大量产生的风险。　　 在台架试验方面,给出了简单的开环控制策略下的尿素喷射示意图、尿素喷射量的计算关系式,并在台架上对某国产装有SCR系统发动机进行了排放试验。通过ESC和ETC排放测试试验分析得出NOx的转换效率可达67%左右,满足排放法规的要求,SCR系统在发动机上匹配良好。同时通过数据得出尿素消耗量仅占燃油消耗量的5.8%,最后生成发动机各个目标值的MAP图,直观反映各目标值的达标情况。