柴油机车自从排放法规出台以来，柴油机的排放就一直备受关注，从最开始废气冒黑烟，到如今清洁柴油机，柴油机技术水平越来越高，那它究竟是如何做到清洁环保、降低污染的呢？

上次我们说到柴油机在欧洲处境艰难，许多主要城市都给柴油机汽车下了最后通牒，其原因是现阶段柴油机排放污染物达不到欧6标准，而其中最重要的污染物还要数炭烟与氮氧化合物。

炭烟微粒主要在柴油机高温缺氧的工况下形成，氮氧化合物则是在高温富氧工况下产生较多，采用机内处理的方法，必然会“厚此薄彼”，在减少一种污染物的同时，就会加剧另一种的生成。为了解决这一难题，工程师们根据两种不同的思路，设计了两套不同的柴油机有害排放物净化系统。既然通过机内处理的方式不能同时解决炭烟和NOx的排放，那就选择先单独处理其中一项，接着在后处理过程中处理另一项，所以国外柴油机大多采用高压共轨搭配SCR的技术来处理废气污染物，而在国内很长一段时间都热衷于EGR与DPF的组合使用。

高压共轨搭配SCR意在机内减少炭烟，后处理上针对氮氧化合物入手。高压共轨是一个发展了很多年的成熟技术，它采用ECU电控，将喷射压力提升到了传统机械喷射系统的3倍多，更利于粘稠的柴油达到雾化效果，能够尽可能多的与空气混合，降低燃烧过程中局部氧气不足的问题，充分降低了炭烟的产生。

解决了炭烟的问题之后，在后处理中就要着重考虑如何清除氮氧化合物。根据NOx的相关化学反应，陆续出现了酒精选择还原法、尿素选择还原法等催化还原装置，我们所说的SCR就是采用尿素（氨气）为还原剂，经过一系列的反应，将有毒的NOx还原生成无 毒的氮气和水的系统。

但这个方法存在一个缺陷，那就是该还原反应需要在350-450℃的环境下进行，过低温度会造成催化失效，过高温度则会使催化剂损伤，所以在设计过程中需要特别注意还原装置温度的控制。目前使用这个方式的柴油汽车，是可以达到欧6标准要求的。

什么是EGR与DPF？

EGR与DPF组合使用，是先减少NOx排量，接着在后处理上解决炭烟的问题。EGR废气再循环，是将一部分废气重新导入气缸，再度进行燃烧的技术。它能够有效降低NOx的排量，汽油机、柴油机对其都有相关的研究，但柴油机使用的效果更加明显。柴油机EGR又分为内部与外部两种，外部EGR效果良好，但对经济性存在一定影响；内部EGR结构简单，但由于其温度高，抑制NOx的效果略有降低。

将经过EGR处理后的废气，导入DPF微粒捕捉器中进行过滤处理，把存在于废气中的炭烟微粒过滤掉，使其符合排放法规。

这种柴油机尾气处理方式，需要调校好EGR的量，过多EGR不仅会造成动力性、经济性下降，还会造成更多的炭烟，而DPF也需要解决再生问题，在滤网捕捉到大量微粒后，若不及时处理掉这些炭烟微粒，沉积的PM将会阻碍排气的进行。

可以看到，这些年来柴油机工程师也算是呕心沥血，让自家产出的柴油机满足了愈发严苛的排放标准，总体而言颇为艰辛。与此同时，汽油机、新能源的步步紧逼，已极度压缩了柴油机的生存空间，以斯图加特为首的欧洲城市对柴油机的最后通牒，对柴油机来说更是雪上加霜。是继续提升柴油机品质，优化废气处理系统，还是选择转投新能源的怀抱，相信不同厂商会有不同的选择。