柴油机自1892年问世以来, 凭借其良好的动力性、经济性和耐久性 等优点, 在各种动力装置船舶和车辆上得到了广泛的应用 。 

   柴油机与同等功率的汽油机相比,  微粒(PM) 和氮氧化物(NOx) 是排放中两种最主要的污染物。从目前降 低汽车尾气排放的技术途径来看, 要 达到欧Ⅳ排放标准, 一般不再从发动 机本身的结构方面采取措施, 通常是 采取排气后处理的方式来降低污染物的排放量,   而尿素- SCR 选择性催化还原法是最具现实意义的方法, 它 能把发动机尾气中的 NOx 减少 50% 以上。

   1.欧Ⅳ排放法规

   从欧Ⅱ到欧Ⅲ, 对柴油机进行了 较多的改进, 如加强增压中冷 、多气门技术、废气再循环及、却电控高压喷射系统( 共轨、泵喷嘴、单体泵) 等,  在降低油耗的同时 , NOx和PM 都有所下降, NOx 从 7g/kW•h 下降到5g/kW•h, PM 从0.15g/kW•h 下降 0.1g/kW•h。

   欧洲自2006 年10 月起执行欧 Ⅳ/Ⅴ标准, 对NOx和PM 的排放提出了更高的要求。从欧Ⅲ到欧Ⅳ, PM 的 排放限值从0.1g/kW•h 下降到0.02g/kW•h, NOx 的排放限值 从 5g/ kW•h下降到 2.5g/kW•h (指柴油小客车, 载货车为 350mg 以下) 。在欧Ⅲ的基础上, 仅仅对发动机内部参数进行优化, 虽然可以继续降 低排放, 但不足以满足欧Ⅳ/Ⅴ标准。 欧Ⅳ是柴油机排放控制技术的转折点,  还需要增加其它的技术。

   2.柴油机尾气净化的可选技术途径

   目前, 大致上有两条机外净化技术路线:其 一 是先通过超高压喷射并优化燃烧生成极少的 PM, 再使用选择 性催化还原 SCR, 来降低因燃烧优化 而产生的 NOx(  被称为欧洲路线) , 目前常用 水基性氨溶液作为催化还原剂,  简称尿素- SCR 系统。二是EGR废气再循环系统。

   3.尿素- SCR 系统的组成

   典型的尿素- SCR 系统是在原来的尾气净化系统的基础 上, 需要加装一套比较复杂的调节还原剂喷射量的喷射和控制系统。