随着城市化的发展,环境污染与能源紧缺问题日益严峻,空气中氮氧化物的污染问题受到了人们的广泛关注。柴油发动机以其油耗低、功率高的优势被广泛用于中重型车辆上,但其带来的NOx排放问题,成为当下机动车后处理技术研究的热点。国内外学者对NOx后处理技术、选择性催化还原(SCR)技术、SCR催化剂活性等进行了一系列的理论及试验研究,并取得很大进展。但在SCR系统低温工作特性方面研究较少,因此本文对SCR尿素箱、尿素供给单元以及尿素喷射单元的低温特性进行了试验研究,探讨了在不同影响因素下尿素箱的解冻效果,通过分析尿素箱解冻的时间以及温升情况,寻求最优的加热方案,提出尿素箱解冻成功的新判据,对SCR技术在寒冷地区的使用具有重要意义。首先,设计并搭建了SCR低温解冻试验台。SCR系统解冻所需要的能量由两部分组成,尿素解冻所需要的能量由高温冷却液提供；尿素泵、尿素喷嘴、尿素管路的加热由24V电源提供。采用电加热器为试验提供高温冷却液,所以对尿素解冻需要的热量建立数学模型,并估算了冷却液沿程管路的散热量,为加热器的选型提供理论依据。其次,介绍了试验台中管路连接和电气连接。管路连接包括冷却液管路、尿素管路。实车上,喷嘴的冷却液循环不受加热电磁阀的控制,而在试验台上都由加热器出口阀门控制。电气连接包括电路连接和通讯连接,数据采集软件能够采集冷却液进、出口温度、冷却液流量、16个测点的尿素温度、吸液口处的尿素温度等信息,并且可以根据试验需要设定冷却液流量和温度。再次,根据影响尿素解冻效果的不同因素,进行对比试验。利用Matlab软件对解冻试验数据进行处理,绘出尿素箱内温度场分布图。分析尿素解冻试验数据得出：相同条件下,螺旋加热管的解冻效果优于U型管的加热效果；尿素箱振动状态下的解冻效果优于尿素箱静止状态下的解冻效果；全部采用U型加热管时,尿素解冻时间随着冷却液流量的增大而减小；且加热管形状比冷却液流量更能影响解冻效果。为更全面地分析箱内尿素固液分布,建立尿素解冻仿真模型,得到箱内尿素温度变化与试验结果一致；根据尿素温度传感器附近尿素温度变化规律,总结出尿素温度达到-10℃作为尿素解冻成功的判据,是可靠的,并且可以减少柴油车在暖机过程中NO_X的排放量。最后,为了在试验台上测试SCR系统主要部件性能,且尽可能少的依靠整车＼发动机信息,开展尿素喷射策略优化,以Bosch Denoxtronic(?)2.2ECU单元为基础,设计开发SCR喷射单元控制器DCU。控制板上利用电位器模拟发动机转速、扭矩,用按钮开关模拟车辆钥匙开关状态。通过调试发现该DCU能够正常完成实时监控尿素泵及尿素箱的工作信息,接收来自ECU的喷射量,控制尿素泵及喷嘴实现计量喷射的整个工作流程。