随着社会发展和人类的进步,环境问题成为了现代人类最关注的问题。目前,空气中氮氧化物的增多对环境造成了极大的污染。柴油机以其热效率高、油耗低、动力强等优势被广泛应用于中重型车辆及非道路车辆上,但柴油机氮氧化物排放过高的问题依然是现在发动机后处理技术研究重点。目前国内外学者对于氮氧化物后处理技术、SCR(选择性催化还原)技术及催化剂的工作特性等进行了大量的理论试验及研究,并取得了良好的进展。但对于SCR在低温地区使用时所带来的尿素溶液冻结的解冻问题所作的研究较少,因此本文提出了尿素解冻的控制策略,并通过建立低温解冻试验台对SCR系统的尿素供给系统及尿素箱低温时的解冻特性进行了试验研究,试验并验证了自己提出的工作策略的效率,对SCR系统在寒冷地区的使用具有十分重要的意义。首先,提出了关于SCR系统的解冻策略,根据SCR系统各部分加热方式的不同,将其分为尿素箱及尿素供给系统两大部分,分别制定了解冻策略,采用电加热与发动机冷却液两种加热方式,因地制宜的对不同的系统采用不同的加热方式,并通过电磁阀及继电器的开启和关闭来控制加热与否。其次,设计并搭建了 SCR解冻试验台,用来验证提出的控制策略的可行性。该系统主要有两部分组成,即尿素控制系统及SCR系统安装台。通过建立数学模型,对不同加热方式需求的加热量进行计算,为加热器及加热管路的选型提供依据。再次,对试验台的细节进行介绍,主要包括实验所用的测试仪器及测试方法。为模拟实车行驶时发动机冷却液温度及流量的变化,试验台的加热器的加热功率及出水流量都能得到有效的控制,可以模拟车辆的任何一个稳定状态。配备的数据采集软件能够准确的采集尿素箱进出口的冷却液温度,冷却液流量,8个测点的尿素温度及SCR系统本身自带的尿素温度及流量传感器,最后,通过在自行搭建的小样试验台上进行详细的台架试验和简易的实车验证,将该控制策略在各个阶段的可行性进行深入的评估。试验结果显示,尿素供给系统的加热器选型需要在计算的功率上扩大100%,才能满足需求。对于尿素箱的解冻,则只是简单的控制电磁阀及发动机冷却液的温度不能满足需求,需要其他因素的辅助。试验表明,相同条件下,螺旋加热管的解冻效果优于U型管,振动时的尿素箱解冻速率更快,在使用相同的形状的加热管时,解冻速率随着加热流量的变大而变快。