在全球环保意识不断增强的当下，柴油车行业面临着巨大的技术升级压力。随着排放标准日益严苛，尾气后处理技术成为柴油车发展的关键环节。据相关数据显示，近年来柴油车的市场保有量持续上升，但其尾气排放对环境的污染问题也愈发凸显。2025年，柴油车行业在尾气后处理连接结构技术上迎来了新的变革与发展，这对于推动柴油车行业的可持续发展具有重要意义。

  一、柴油车尾气排放法规与连接结构的重要性

  近几年，柴油车凭借其动力强、经济性好等优势，在市场上的需求不断提高。然而，柴油车尾气给环境带来的污染日益加重。为应对这一问题，国家出台了严格的法规，如 2018 年发布的《重型柴油车污染物排放限值及测量方法 (中国第六阶段)》，自 2021 年 7 月 1 日起实施;2020 年批准发布的《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求 (发布稿)》，规定自 2022 年 12 月 1 日起，560kW 以下(含 560kW)非道路移动机械及其装用的柴油机需符合标准要求。

  《2025-2030年全球及中国柴油车行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，国六和非四的后处理技术路线中都有 DPF 催化器，它能捕捉发动机尾气中的颗粒与碳烟，净化排气。但 DPF 催化器使用一定里程后，会有灰分沉积，需要清理积碳，这就要求其结构设计成便于拆卸的形式。因此，设计一款经济实用的连接结构对柴油车尾气后处理至关重要，它不仅关系到 DPF 催化器的维护，还影响着整个后处理系统的性能。

  二、柴油车尾气后处理连接结构设计要求

  (一)材料要求

  螺栓强度试验需按《GBT3098.6 - 2014 紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱》标准执行;绑带焊接强度参照相关标准执行，要满足抗拉强度为 270MPa，剪切强度 7662N 的要求;破坏扭矩试验中，V 型卡箍固定到配合的驼峰翻边上，不断增加扭矩，直到卡箍失效或破坏，记录此时扭矩，破坏扭矩值不得小于 32N・m 。

  (二)性能要求

  耐振动性能方面，试验前先进行密封性测试，在样件内施加 (30±5) kPa 压力的空气，压力稳定后保持 30s，记录泄漏量。然后将封装总成模拟实车安装在热振动试验台上，与发动机或燃烧器相连。入口温度 (550±15)℃，入口温度采集点距离进气法兰面≤200mm，试验时空速为 (30000±1500) h⁻¹，采用随机振动方式，振动工况根据装车柴油车类型区分，按相应参数或实车道路路谱进行。热振动试验后，样件不能出现开裂、脱焊等损坏现象，载体不能堵塞、碎裂，垫层不能有明显吹蚀，各载体相对位移不得大于 3mm。

  耐盐雾性能按《GB/T10125 - 2012 人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准执行中性盐雾试验，要满足 240h 表面无锈蚀(不包含焊点、材料切割边缘及螺栓耳轴连接处)。

  静态泄漏性能试验按整车状态布置卡箍，确认拧紧力矩满足设计要求后，在 30kPa 压力下测试泄漏量，泄漏量需≤0.5L/min。动态泄漏性能试验按相关标准执行，要满足 V 型卡箍、驼峰、翻边管以及垫片各部位无缺陷，在 30kPa 压力下泄露量≤1L/min 。

  (三)设计及布置要求

  为提升后处理整体美观性和机械强度可靠性，减少焊接工序，柴油车尾气后处理连接结构从最初的 V 型法兰焊接连接结构优化为驼峰翻边连接结构。这种结构在 DPF 催化器筒体上直接用模具成型出驼峰和翻边结构，减少了两道环形焊缝，使整体更整洁美观，强度也能满足设计和客户需求。

  V 型卡箍和密封垫片的选型也十分关键。V 型卡箍选型要考虑 V 型槽角度、槽深和槽宽，不合理选型会导致密封不严，使 DPF 催化器连接处漏气，引发后处理频繁再生，缩短后处理使用寿命，甚至导致失效报废。密封垫选型要考虑材料和压缩量，DPF 再生时温度可达 240 - 400℃，需选择耐高温材料，同时要考虑制作公差，用压缩量补偿。材料或尺寸公差选择不合理都会导致漏气。一般只有 DPF 催化器两端使用可拆卸连接结构，便于后期维护。

  三、柴油车尾气后处理连接结构试验验证与优化

  (一)软件仿真模拟分析

  对使用该连接结构的柴油车尾气后处理进行结构耐久系统模态分析，评估分析结果是否满足开发和客户需求，判断结构安全余量和可靠性。模态分析结果显示，1st =19Hz、2nd =39Hz、3rd =48.9Hz、4th =62.7Hz。随机振动分析中，在动力总成质心点位置加载不同方向的 PSD 载荷谱，X 向、Y 向最大随机振动应力均为 144MPa，Z 向为 37.7MPa，且应力主要集中在绑带加强筋处，DPF 催化器处的驼峰翻边连接结构无问题。

  (二)台架振动实验

  理论分析满足设计要求后，制作试验样件进行振动试验。后处理温度达到 (550±15)℃振动试验后，进行气密测试。DPF 催化器部分处的驼峰翻边连接结构试验前泄漏值为 0.456L/min，试验后为 0.489L/min，表明这种连接结构以及对应的 V 型卡箍和垫片设计选型合理，性能可靠。

  (三)整车耐久实验

  完成台架试验后，将后处理结构搭载到柴油车上进行整车耐久试验。整车试验完成后，先进行气密试验，在 30±5kPa 压力下保压 30s，以整体泄漏量不大于 5L/min 为标准检测。然后解剖检查驼峰翻边连接结构、V 型卡箍和垫片是否满足设计要求。整车耐久试验结果与模拟计算、台架振动结果一致，均满足开发要求。

  在2025年柴油车行业技术发展进程中，尾气后处理连接结构的设计优化意义重大。通过对连接结构作用、设计要求以及试验验证与优化的研究，实现了减少后处理焊接工序、提高机械性能的目标。这不仅有助于柴油车满足日益严格的尾气排放标准，还提升了后处理系统的稳定性和使用寿命，为柴油车行业的可持续发展提供了有力的技术支持。未来，随着技术的不断进步，柴油车尾气后处理连接结构有望迎来更多创新与突破，进一步推动柴油车行业朝着绿色环保方向发展。