柴油機車自從排放法規出臺以來，柴油機的排放就一直備受關注，從最開始廢氣冒黑煙，到如今清潔柴油機，柴油機技術水平越來越高，那它究竟是如何做到清潔環保、降低污染的呢？

上次我們說到柴油機在歐洲處境艱難，許多主要城市都給柴油機汽車下了最后通牒，其原因是現階段柴油機排放污染物達不到歐6標準，而其中最重要的污染物還要數炭煙與氮氧化合物。

炭煙微粒主要在柴油機高溫缺氧的工況下形成，氮氧化合物則是在高溫富氧工況下產生較多，采用機內處理的方法，必然會“厚此薄彼”，在減少一種污染物的同時，就會加劇另一種的生成。為了解決這一難題，工程師們根據兩種不同的思路，設計了兩套不同的柴油機有害排放物凈化系統。既然通過機內處理的方式不能同時解決炭煙和NOx的排放，那就選擇先單獨處理其中一項，接著在后處理過程中處理另一項，所以國外柴油機大多采用高壓共軌搭配SCR的技術來處理廢氣污染物，而在國內很長一段時間都熱衷于EGR與DPF的組合使用。

高壓共軌搭配SCR意在機內減少炭煙，后處理上針對氮氧化合物入手。高壓共軌是一個發展了很多年的成熟技術，它采用ECU電控，將噴射壓力提升到了傳統機械噴射系統的3倍多，更利于粘稠的柴油達到霧化效果，能夠盡可能多的與空氣混合，降低燃燒過程中局部氧氣不足的問題，充分降低了炭煙的產生。

解決了炭煙的問題之后，在后處理中就要著重考慮如何清除氮氧化合物。根據NOx的相關化學反應，陸續出現了酒精選擇還原法、尿素選擇還原法等催化還原裝置，我們所說的SCR就是采用尿素（氨氣）為還原劑，經過一系列的反應，將有毒的NOx還原生成無 毒的氮氣和水的系統。

但這個方法存在一個缺陷，那就是該還原反應需要在350-450℃的環境下進行，過低溫度會造成催化失效，過高溫度則會使催化劑損傷，所以在設計過程中需要特別注意還原裝置溫度的控制。目前使用這個方式的柴油汽車，是可以達到歐6標準要求的。

什么是EGR與DPF？

EGR與DPF組合使用，是先減少NOx排量，接著在后處理上解決炭煙的問題。EGR廢氣再循環，是將一部分廢氣重新導入氣缸，再度進行燃燒的技術。它能夠有效降低NOx的排量，汽油機、柴油機對其都有相關的研究，但柴油機使用的效果更加明顯。柴油機EGR又分為內部與外部兩種，外部EGR效果良好，但對經濟性存在一定影響；內部EGR結構簡單，但由于其溫度高，抑制NOx的效果略有降低。

將經過EGR處理后的廢氣，導入DPF微粒捕捉器中進行過濾處理，把存在于廢氣中的炭煙微粒過濾掉，使其符合排放法規。

這種柴油機尾氣處理方式，需要調校好EGR的量，過多EGR不僅會造成動力性、經濟性下降，還會造成更多的炭煙，而DPF也需要解決再生問題，在濾網捕捉到大量微粒后，若不及時處理掉這些炭煙微粒，沉積的PM將會阻礙排氣的進行。

可以看到，這些年來柴油機工程師也算是嘔心瀝血，讓自家產出的柴油機滿足了愈發嚴苛的排放標準，總體而言頗為艱辛。與此同時，汽油機、新能源的步步緊逼，已極度壓縮了柴油機的生存空間，以斯圖加特為首的歐洲城市對柴油機的最后通牒，對柴油機來說更是雪上加霜。是繼續提升柴油機品質，優化廢氣處理系統，還是選擇轉投新能源的懷抱，相信不同廠商會有不同的選擇。