自排放法规颁布以来，柴油机的排放问题一直备受关注。从刚开始废气冒黑烟，到现在柴油机清洁，柴油机车的技术水平越来越高。如何做到清洁、环保、减少污染？

上次我们说柴油机在欧洲处境艰难，很多大城市都给柴油机下了最后通牒。原因是目前柴油机排放的污染物达不到欧6标准，最主要的污染物是烟尘和氮氧化物。

柴油机的碳烟颗粒主要是在高温缺氧工况下形成的，而氮氧化物在高温富氧工况下产生较多。采用内处理的方法，必然会“厚此薄彼”，在减少一种污染物的同时，也会加剧另一种污染物的形成。为了解决这个问题，工程师们根据两种不同的思路，设计了两种不同的柴油机有害排放物净化系统。由于内处理无法同时解决烟尘和NOx的排放，我们选择先将其中一种单独处理，再在后处理过程中处理另一种。因此，国外柴油机大多采用高压共轨结合SCR的技术来处理排气污染物，而我国则长期热衷于EGR和DPF的联合使用。

什么是高压共轨和可控硅？

高压共轨和可控硅的结合旨在减少机器中的烟灰，后处理针对氮氧化物。高压共轨是一项已经发展多年的成熟技术。它利用电子控制单元控制喷射压力，使喷射压力提高到传统机械喷射系统的三倍以上。更有利于粘性柴油的雾化效果，可以尽可能与空气混合，减少燃烧过程中局部缺氧的问题，充分减少烟灰的产生。

       解决烟灰问题后，重要的是考虑如何在后处理中去除氮氧化物。根据氮氧化物的相关化学反应，醇选择性还原法、尿素选择性还原法等催化还原装置相继出现。我们所说的SCR是以尿素(氨)为还原剂，经过一系列反应，将有毒的NOx还原为无 毒的氮气和水的系统。

但是这种方法有一个缺陷，就是还原反应需要在350-450℃进行，温度过低会造成催化失效，温度过高会造成催化剂损坏，所以在设计过程中要特别注意还原装置的温度控制。目前，使用该方法的柴油车能够满足欧6标准的要求。

什么是EGR和DPF？

EGR和DPF的结合是先降低NOx排放，再解决后处理中的烟尘问题。EGR废气再循环是将一部分废气重新引入气缸并再次燃烧的技术。它能有效降低氮氧化物排放，汽油发动机和柴油发动机都研究过，但柴油发动机的效果更明显。柴油机的EGR分为内部和外部，外部的EGR效果好，但对经济有一定的影响；内EGR结构简单，但由于温度较高，抑制NOx的效果略有降低。

EGR处理后的废气引入DPF微粒捕集器进行过滤处理，将废气中存在的烟尘微粒过滤掉，使其符合排放法规。

这种柴油机尾气处理方法需要调整EGR量。过量的EGR不仅会降低电力和经济，还会造成更多的烟尘。DPF也需要解决再生问题。如果大量的烟尘颗粒被滤网捕获，如果这些烟尘颗粒没有及时处理掉，沉积的PM会阻碍排气。

可以看出，这些年来，柴油机车工程师们一直在努力使自己的柴油机达到越来越严格的排放标准，总的来说是相当困难的。与此同时，汽油发动机和新能源的挤压，大大缩减了柴油发动机的生存空间。以斯图加特为首的欧洲城市对柴油发动机的最后通牒，对柴油发动机更是雪上加霜。相信不同厂商对于继续提升柴油机品质、优化尾气处理系统，还是转向新能源怀抱，会有不同的选择。