随着我国汽车排放标准的愈加严格,非道路移动机械的污染权重越来越大,现阶段非道路移动机械的排放限值已经不能满足国家日益严格控制环境污染的政策要求。因此,加强对非道路移动机械排放控制迫在眉睫。本文以企业在产四缸柴油机为研究对象,采用电控高压共轨燃油喷射系统、增压中冷技术、废气再循环技术（EGR）、及四气门结构来优化柴油机燃烧过程,降低污染物排放。又选择搭载合适的DOC+DPF（氧化催化转化器+柴油颗粒捕集器）后处理系统进一步降低污染物排放,使其至少满足非道路国四排放法规。在此基础上,将该柴油机应用于农用拖拉机,通过实验进一步研究了其在田间实际工作过程中后处理系统的再生问题。本文取得的具有学术和实用价值的研究成果如下:（1）对未装载后处理系统的柴油机进行八工况稳态实验循环（NRSC）测试,确定了能满足非道路国四排放法规要求的技术路径。NRSC测试得到PM值为0.0715 g/（k W·h）,这与非道路国四法规限值0.025 g/（k W·h）相比差距较大,HC的排放结果也有一定差距。但是,CO与NOx都可以满足排放限值且留有足够的裕度。为此,提出了加装DOC与DPF后处理设备来去除HC与PM的技术路径,该技术路径可有效降低HC与PM的排放量,达到非道路国四排放法规的要求。（2）对装载后处理系统的柴油机的轨压、EGR、正时等电控参数进行了标定和平顺优化,进一步提高该柴油机的排放性能。通过稳态试验循环、控制区试验及瞬态试验循环（NRTC）获得了该柴油机的排放特性,发现排放结果进行劣化后可以满足非道路国四排放法规及下一阶段排放法规（报批稿）限值。具体实验结果为:NRSC循环,NOx排放2.627/g/k Wh,PM排放0.0066g/k Wh,PM的去除率达到了90%;NRTC循环,NOx排放2.543g/k Wh,PM排放0.0041g/k Wh,PN数量2.4949×1010#/k Wh;CO、HC排放及控制区三个点的排放结果都远小于现阶段排放法规的限值。（3）对配套该柴油机的拖拉机进行了田间试验,研究了其在不同工作环境中的DPF再生情况。拖拉机旋耕、犁地、拖斗行走时进行主动再生及旋耕时进行模拟DOC失效主动再生,再生过程中近、远后喷油量较小,温度控制效果较好,未出现柴油机转速波动及功率不足等情况,拖拉机能正常工作。拖拉机耕地时负荷较大,基本无积碳,被动再生效果良好。拖拉机犁地、拖斗行走时排温相对较低,积碳较快,被动再生效果差,用户在工作时应尽量避免拖拉机长时间连续犁地及行走。