柴油机相比较于汽油机有更强的动力性和经济性,但柴油机的污染排放物中颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)间存在着“Trade-Off”此消彼长的关系,单靠机内净化已经无法满足日益严格的排放法规。选择性催化还原技术(Selective Catalyst Reduction,SCR)具有较高的氮氧化物转化效率,同时易于车辆改装,是能够满足国五以上的排放法规的后处理技术之一。SCR技术是当前柴油机降低氮氧化物的主要技术手段。该论文对SCR系统的组成和工作原理进行了介绍,分析了后处理系统中对SCR系统转化效率有影响的因素。根据柴油机的排放特性,确定了 SCR系统中的主要化学反应,即标准SCR反应,快速SCR反应,氨在催化剂的吸附与解析和氨的氧化。基于阿累尼乌斯公式对于各个反应进行了描述。根据催化器内的能量守恒和各气体组分质量守恒的关系,建立了催化器的一维有限元反应模型。通过simulink平台建立了 SCR尿素喷射的控制模型,模型包含了状态机,效率模型,基础喷射量计算,反馈模型和DPF协调模块组成。状态机是决定当前工况下能否喷射尿素水溶液的核心,效率模型则依据催化剂的床温,储氨量和其他因素确定决定当前的NOX转化效率,反馈模块用于实时反映实际转化效率和效率模型计算得到效率的差值,对当前的效率进行修正。DPF协调模块则是在DPF再生过程中,为防止储氨泄漏而设计的延时模块。将催化器反应模型和尿素喷射控制模型进行了组合。基于模型柴油机标定了其氮氧化物排放MAP,和催化剂的转化效率MAP。并将柴油机的ESC和ETC测试结果进行处理,作为输入量进入系统中,进行仿真验证。仿真结果表明了 ESC对NOx有接近60%的转化效率,但也表明该控制模型多变工况时,对于SCR催化剂下游的氨泄漏和NOx转化效率之间平衡缺乏权衡。