在经济发展的同时，人们所面临的环境问题也越来越严重，而在氮氧化物污染方面，机动车废气排放是一个重要的来源。现阶段降低机动车氮氧化物排放的措施有多种，选择性催化还原（SCR）技术是降低发动机NOx排放的主要手段。比较成熟的SCR技术一般用32.5%的尿素水溶液作为还原剂。然而液态尿素SCR技术在使用过程中也出现了许多问题。首先，尿素水溶液的储氨密度较低，车辆需要频繁的补充还原剂。其次，液态尿素水溶液作为还原剂时，在排气温度较低时，NOx的转化效率较低，并且容易产生喷嘴的堵塞和尿素的结晶问题。而以固态尿素、氨基甲酸铵、金属氨络物等物质作为还原剂的固态SCR系统，具有还原剂的储氨密度高，所占车辆空间小；在低温下对NOX反应转化效率较高，并且不易发生喷嘴堵塞等现象。由于固态SCR系统在解决液态尿素SCR系统使用过程中遇到的问题上具有技术优势，国内外的许多学者对氨气直接喷射的固态SCR技术进行了深入研究。在本文的研究中，提出了固态选择性催化还原氨气定量喷射系统的工作原理，并以氨合氯化锶作为还原剂，对该系统进行了设计,并对所设计的系统进行了可行性进行测定；在氨气直接喷射的情况下，利用所设计的固态SCR系统对SCR催化器的催化性能进行了研究。主要研究内容如下：1.以氨合氯化锶为还原剂进行了氨气发生器的设计，根据还原剂的更换周期和氨气生成速率的要求利用传热学知识对氨气发生器的容积以及内部加热管径的大小和布置方式进行了设计。2.提出了氨气稳压与检测系统的工作原理，利用所采集到的压力信号对流经氨气发生器的冷却液的流量进行控制。在具体的试验中，系统稳压罐的压力在2.5bar左右，通过减压阀的减压作用后，氨气的喷射压力为2.0bar。3.利用飞思卡尔单片机进行固态SCR控制电路整体设计并进行所需程序的编写，主要包括氨气定量喷射控制程序、稳压罐氨气压力稳定程序、温度传感器，压力传感器，NOx传感器信号采集程序。基于LabVIEW软件进行上位机检测软件的编写，将控制单元采集的数据通过串口的形式发送到上位机，实现所需数据的实时采集和存储。4.采用高压泵提供的高压空气代替氨气作为喷射气体，对喷嘴的喷射特性进行了初步的研究.实验表明，气体的喷射流量主要受到气体的喷射压力和喷嘴的喷射频率的影响；在本试验中选择氨气的喷射压力为2.0bar，喷嘴频率为25HZ进行实验研究。5.利用所设计的固态SCR系统进行实验台架搭建；对所选用的NOx传感器进行稳定性和精确度标定；由标定结果可知，在B25工况下NOx传感器的最大波动量在6ppm；由基于排气分析仪的差值百分比可知，在各个工况下，二者之间的差值都在4%以下，在允许的误差范围内，所选择的NOx传感器的性能可以满足试验需要。在台架搭建完成后，对所设计的系统进行建压能力测试和还原剂吸收能量测试，稳压系统经过5分钟的时间就可以达到氨气的喷射压力，并且发动机冷却水供给还原剂的热量能够满足氨气解析的需要。试验选择多转速下的负荷曲线对NOx的转化下来进行研究，在排气温度为150℃-200℃之间时，NOx的转化效率仍然处于20%-60%之间，相比于液态SCR系统而言，依然具有较高的转化效率，由此可知，固态SCR系统对于降低低温下的NOx浓度具有重要作用。