2025年柴油車行業技術分析：柴油車行業面臨巨大技術升級壓力

  在全球環保意識不斷增強的當下，柴油車行業面臨著巨大的技術升級壓力。隨著排放標準日益嚴苛，尾氣後處理技術成為柴油車發展的關鍵環節。據相關數據顯示，近年來柴油車的市場保有量持續上升，但其尾氣排放對環境的污染問題也愈發凸顯。2025年，柴油車行業在尾氣後處理連接結構技術上迎來了新的變革與發展，這對於推動柴油車行業的可持續發展具有重要意義。

  一、柴油車尾氣排放法規與連接結構的重要性

  近幾年，柴油車憑藉其動力強、經濟性好等優勢，在市場上的需求不斷提高。然而，柴油車尾氣給環境帶來的污染日益加重。為應對這一問題，國家出台了嚴格的法規，如 2018 年發布的《重型柴油車污染物排放限值及測量方法 (中國第六階段)》，自 2021 年 7 月 1 日起實施;2020 年批准發布的《非道路柴油移動機械污染物排放控制技術要求 (發布稿)》，規定自 2022 年 12 月 1 日起，560kW 以下(含 560kW)非道路移動機械及其裝用的柴油機需符合標準要求。

  《2025-2030年全球及中國柴油車行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，國六和非四的後處理技術路線中都有 DPF 催化器，它能捕捉髮動機尾氣中的顆粒與碳煙，淨化排氣。但 DPF 催化器使用一定里程後，會有灰分沉積，需要清理積碳，這就要求其結構設計成便於拆卸的形式。因此，設計一款經濟實用的連接結構對柴油車尾氣後處理至關重要，它不僅關係到 DPF 催化器的維護，還影響著整個後處理系統的性能。

  二、柴油車尾氣後處理連接結構設計要求

  (一)材料要求

  螺栓強度試驗需按《GBT3098.6 - 2014 緊固件機械性能不鏽鋼螺栓、螺釘和螺柱》標準執行;綁帶焊接強度參照相關標準執行，要滿足抗拉強度為 270MPa，剪切強度 7662N 的要求;破壞扭矩試驗中，V 型卡箍固定到配合的駝峰翻邊上，不斷增加扭矩，直到卡箍失效或破壞，記錄此時扭矩，破壞扭矩值不得小於 32N・m 。

  (二)性能要求

  耐振動性能方面，試驗前先進行密封性測試，在樣件內施加 (30±5) kPa 壓力的空氣，壓力穩定後保持 30s，記錄泄漏量。然後將封裝總成模擬實車安裝在熱振動試驗台上，與發動機或燃燒器相連。入口溫度 (550±15)℃，入口溫度採集點距離進氣法蘭面≤200mm，試驗時空速為 (30000±1500) h⁻¹，採用隨機振動方式，振動工況根據裝車柴油車類型區分，按相應參數或實車道路路譜進行。熱振動試驗後，樣件不能出現開裂、脫焊等損壞現象，載體不能堵塞、碎裂，墊層不能有明顯吹蝕，各載體相對位移不得大於 3mm。

  耐鹽霧性能按《GB/T10125 - 2012 人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗》標準執行中性鹽霧試驗，要滿足 240h 表面無鏽蝕(不包含焊點、材料切割邊緣及螺栓耳軸連接處)。

  靜態泄漏性能試驗按整車狀態布置卡箍，確認擰緊力矩滿足設計要求後，在 30kPa 壓力下測試泄漏量，泄漏量需≤0.5L/min。動態泄漏性能試驗按相關標準執行，要滿足 V 型卡箍、駝峰、翻邊管以及墊片各部位無缺陷，在 30kPa 壓力下泄露量≤1L/min 。

  (三)設計及布置要求

  為提升後處理整體美觀性和機械強度可靠性，減少焊接工序，柴油車尾氣後處理連接結構從最初的 V 型法蘭焊接連接結構優化為駝峰翻邊連接結構。這種結構在 DPF 催化器筒體上直接用模具成型出駝峰和翻邊結構，減少了兩道環形焊縫，使整體更整潔美觀，強度也能滿足設計和客戶需求。

  V 型卡箍和密封墊片的選型也十分關鍵。V 型卡箍選型要考慮 V 型槽角度、槽深和槽寬，不合理選型會導緻密封不嚴，使 DPF 催化器連接處漏氣，引發後處理頻繁再生，縮短後處理使用壽命，甚至導致失效報廢。密封墊選型要考慮材料和壓縮量，DPF 再生時溫度可達 240 - 400℃，需選擇耐高溫材料，同時要考慮製作公差，用壓縮量補償。材料或尺寸公差選擇不合理都會導致漏氣。一般只有 DPF 催化器兩端使用可拆卸連接結構，便於後期維護。

  三、柴油車尾氣後處理連接結構試驗驗證與優化

  (一)軟體仿真模擬分析

  對使用該連接結構的柴油車尾氣後處理進行結構耐久系統模態分析，評估分析結果是否滿足開發和客戶需求，判斷結構安全餘量和可靠性。模態分析結果顯示，1st =19Hz、2nd =39Hz、3rd =48.9Hz、4th =62.7Hz。隨機振動分析中，在動力總成質心點位置加載不同方向的 PSD 載荷譜，X 向、Y 向最大隨機振動應力均為 144MPa，Z 向為 37.7MPa，且應力主要集中在綁帶加強筋處，DPF 催化器處的駝峰翻邊連接結構無問題。

  (二)台架振動實驗

  理論分析滿足設計要求後，製作試驗樣件進行振動試驗。後處理溫度達到 (550±15)℃振動試驗後，進行氣密測試。DPF 催化器部分處的駝峰翻邊連接結構試驗前泄漏值為 0.456L/min，試驗後為 0.489L/min，表明這種連接結構以及對應的 V 型卡箍和墊片設計選型合理，性能可靠。

  (三)整車耐久實驗

  完成台架試驗後，將後處理結構搭載到柴油車上進行整車耐久試驗。整車試驗完成後，先進行氣密試驗，在 30±5kPa 壓力下保壓 30s，以整體泄漏量不大於 5L/min 為標準檢測。然後解剖檢查駝峰翻邊連接結構、V 型卡箍和墊片是否滿足設計要求。整車耐久試驗結果與模擬計算、台架振動結果一致，均滿足開發要求。

  在2025年柴油車行業技術發展進程中，尾氣後處理連接結構的設計優化意義重大。通過對連接結構作用、設計要求以及試驗驗證與優化的研究，實現了減少後處理焊接工序、提高機械性能的目標。這不僅有助於柴油車滿足日益嚴格的尾氣排放標準，還提升了後處理系統的穩定性和使用壽命，為柴油車行業的可持續發展提供了有力的技術支持。未來，隨著技術的不斷進步，柴油車尾氣後處理連接結構有望迎來更多創新與突破，進一步推動柴油車行業朝著綠色環保方向發展。

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