国内外学者在针对NOx排放的后处理技术研究中,分析了影响NOx转化效率的诸多因素,也提出了很多降低NOx排放的措施和方法,但国内在非道路柴油机后处理系统NOx排放控制及高硫探测方面的系统性研究不够深入,难以覆盖非道路应用带来的更严格的要求,有必要针对非道路柴油机后处理系统的NOx排放控制以及其高硫探测进行研究。论文研究非道路四阶段柴油机后处理系统NOx排放控制及高硫探测,主要研究工作如下:（1）在深入分析非道路用柴油机后处理技术的基础上,建立了非道路四阶段柴油机后处理系统NOx排放控制机制。将氧化催化技术、颗粒捕集再生技术和捕集机理、氮氧化物的反应机理及组分传输模型、尿素喷射的加热方法、液滴雾化及喷雾模型、三段式选择催化还原（LMH-SCR）反应机制、硫对NOx转化效率的影响,和后处理系统温度分布及薄壁传热模型有机结合,为研究非道路用柴油机后处理系统NOx排放控制及高硫探测奠定了基础。（2）分析了不同因素对非道路用柴油机后处理系统NOx排放控制的影响。研制了非道路柴油机全功能后处理系统,并以全功能后处理系统为对象,通过试验获得了NRTC循环下的排放值来阐明选择催化还原剂的选型策略。研究了不同因素,如选择催化还原剂尺寸、后处理系统进出口隔热层策略、载体状态及结构、以及氨氮比,对非道路用柴油机后处理系统NOx排放控制的影响。（3）研究了不同后处理系统进出口封装方式下,后处理系统表面温度场分布以及后处理系统对整车相关零部件的热辐射影响,分析了对NOx排放控制的影响。在两种封装方式下,后处理系统对整车热辐射的影响差别较小。（4）研究了满足非道路四阶段排放法规的全功能后处理系统在高硫条件下的催化剂性能变化规律。在非道路典型应用工况下,高硫对所提出的全功能后处理系统的影响主要体现在对选择催化还原剂的NOx转化效率的变化上。NOx转化效率在高硫试验研究中整体呈现下降的趋势,后处理系统在再生后的NOx转化效率有所恢复;而且恢复能力随着时间的累积也呈现下降趋势。当更换为含硫量在正常范围的燃油后,高硫后处理系统的NOx转化效率在合适的再生条件下能够进一步恢复,且能满足非道路四阶段排放法规循环下的限值要求。高硫条件下,全功能后处理系统的氧化催化剂起燃温度会上升。由于非道路典型应用工况的特点,即使氧化催化剂起燃温度升高,其后处理系统的氧化催化剂的温度仍高于该高硫条件下已经升高的起燃温度,使得颗粒捕集器的再生依然能够根据控制逻辑来正常实现。相较于高硫条件下氧化催化剂与颗粒捕集器的性能变化来说,选择催化还原剂的性能变化在高硫条件下表现得更加敏感。（5）提出了非道路用柴油机后处理系统的高硫探测方法,开发了虚拟高硫传感器。以高硫条件下全功能后处理系统性能变化规律为依据,创建了高硫探测系统,以便探测到非道路应用中是否使用了高硫燃油;提出了以再生的方式提高选择催化还原剂温度的方法来恢复高硫条件下的选择催化还原剂NOx转化效率,加强了全功能后处理系统在高硫条件下的适应性。提出了氨溢出诊断方法,与高硫探测方法相结合,进一步提高了后处理系统在高硫条件下的鲁棒性。