目前,世界汽车强国均将降低氮氧化合物（Nitrogen Oxides,NOx）排放技术视为汽车的核心技术之一,以尿素水溶液（Urea Water Solution,UWS）为还原剂的选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,SCR）技术已成为降低NOx排放的主流技术方法。尿素泵作为SCR系统的最核心部件之一,其主要功能是计量输送UWS。若尿素泵泵出的UWS流量小于需求值,NOx将不能完全转化,未转化的NOx将直接排放到空气中;若尿素泵泵出的UWS流量大于需求值,未反应的NH3将直接排放到空气中,会造成空气二次污染。因此,要求尿素泵的输出流量与系统所需的UWS流量高度匹配,这里尿素泵不仅是泵送UWS的动力源,还具有流量计量功能。一般用计量精度来表示尿素泵的流量精度,包括流量稳定性精度、流量复现性精度和流量线性度。计量精度越高,尿素泵的输出流量与系统所需的UWS流量匹配性就越好,NOx的转化率就越高,尾气净化的效果就越好。因此,为适应更高级别的排放标准,迫切需要研发高计量精度的尿素泵,以满足市场应用急需。隔膜泵因其密封性好、可靠性高、寿命长等优势,是目前最常用的一种尿素泵结构型式。论文理论分析与试验研究相结合,对隔膜泵的动态特性和计量精度进行了系统研究,详细分析了隔膜、配流阀及进出管路等关键零部件结构参数对其动态特性的影响,并研发出尿素泵样机对理论研究成果进行了验证。主要研究内容及成果如下:（1）介绍了尿素泵的总体结构及工作原理,设计了隔膜泵和混合腔等关键部件,通过理论分析与试验研究,对隔膜泵的流量脉动、配流阀滞后特性和管路惯性效应进行了系统研究,发现隔膜泵流量脉动大、配流阀滞后角对容积效率影响大、泵在空载时有过流现象,这些都使高计量精度尿素泵的研发面临着严峻的技术挑战。（2）建立了基于动网格的隔膜泵三维瞬态双向流固耦合（Fluid Structure Interaction,FSI）模型,仿真分析了不同工况下隔膜泵的动态特性、隔膜的变形运动和配流阀的启闭特性。结果表明:在不考虑隔膜泵进出管路系统的情况下,泵进、出口的瞬时流量特性近似一致,泵的容积效率随着出口压力的增加而减小,泵的流量脉动率随着出口压力的增加而增大,转速对泵的容积效率和流量脉动率影响很小;压出阀和吸入阀的动态特性基本一致,阀芯的位移在开启阶段存在不同程度振动,其幅值随着出口压力和转速的增加而增大;隔膜运动与硬芯运动相互影响,隔膜的挠度随着出口压力的增加而增大,转速对隔膜的挠度影响很小。（3）基于隔膜泵FSI模型,仿真分析了隔膜和配流阀结构参数对隔膜泵动态特性的影响。结果表明:编织物厚径比、隔膜直径比、阀芯质量和弹簧预紧力对隔膜泵的动态特性影响较大,隔膜厚径比和弹簧刚度对隔膜泵的动态特性影响较小。通过对隔膜和配流阀结构参数进行同步优化,隔膜泵的容积效率提升了27.1%、流量脉动率下降了45.8%,隔膜泵的性能有较大幅度的提升。（4）基于AMESim?建立了尿素泵管路系统模型,仿真分析了管路系统结构参数对尿素泵流量特性的影响。结果表明:管路系统惯性效应对隔膜泵流量特性影响很大,在空载时进口管路惯性过大将使泵出现过流,增大出口压力其容积效率仍异常增大,应尽可能减小管路长度和适当增大管径;管路结构设计不合理易在管路内形成气泡,应尽可能使管径一致并圆滑过渡,以提升尿素泵的流量特性。（5）研制出了3台尿素泵样机和尿素泵综合性能试验台,对改进前、后的尿素泵样机进行了综合性能对比试验研究。结果表明:改进前尿素泵样机的平均计量精度为±4.2%;运用理论研究成果对样机进行改进后,其平均计量精度为±2.0%,与国际上高计量精度的尿素泵水平相当。本文研究方法和成果为高计量精度尿素泵的设计研发奠定了一定的技术基础,并可为类似结构隔膜泵的设计研发提供一定的借鉴作用。