柴油機自1892年問世以來, 憑借其良好的動力性、經(jīng)濟性和耐久性 等優(yōu)點, 在各種動力裝置船舶和車輛上得到了廣泛的應用 。 

   柴油機與同等功率的汽油機相比,  微粒(PM) 和氮氧化物(NOx) 是排放中兩種最主要的污染物。從目前降 低汽車尾氣排放的技術(shù)途徑來看, 要 達到歐Ⅳ排放標準, 一般不再從發(fā)動 機本身的結(jié)構(gòu)方面采取措施, 通常是 采取排氣后處理的方式來降低污染物的排放量,   而尿素- SCR 選擇性催化還原法是最具現(xiàn)實意義的方法, 它 能把發(fā)動機尾氣中的 NOx 減少 50% 以上。

   1.歐Ⅳ排放法規(guī)

   從歐Ⅱ到歐Ⅲ, 對柴油機進行了 較多的改進, 如加強增壓中冷 、多氣門技術(shù)、廢氣再循環(huán)及、卻電控高壓噴射系統(tǒng)( 共軌、泵噴嘴、單體泵) 等,  在降低油耗的同時 , NOx和PM 都有所下降, NOx 從 7g/kW•h 下降到5g/kW•h, PM 從0.15g/kW•h 下降 0.1g/kW•h。

   歐洲自2006 年10 月起執(zhí)行歐 Ⅳ/Ⅴ標準, 對NOx和PM 的排放提出了更高的要求。從歐Ⅲ到歐Ⅳ, PM 的 排放限值從0.1g/kW•h 下降到0.02g/kW•h, NOx 的排放限值 從 5g/ kW•h下降到 2.5g/kW•h (指柴油小客車, 載貨車為 350mg 以下) 。在歐Ⅲ的基礎(chǔ)上, 僅僅對發(fā)動機內(nèi)部參數(shù)進行優(yōu)化, 雖然可以繼續(xù)降 低排放, 但不足以滿足歐Ⅳ/Ⅴ標準。 歐Ⅳ是柴油機排放控制技術(shù)的轉(zhuǎn)折點,  還需要增加其它的技術(shù)。

   2.柴油機尾氣凈化的可選技術(shù)途徑

   目前, 大致上有兩條機外凈化技術(shù)路線:其 一 是先通過超高壓噴射并優(yōu)化燃燒生成極少的 PM, 再使用選擇 性催化還原 SCR, 來降低因燃燒優(yōu)化 而產(chǎn)生的 NOx(  被稱為歐洲路線) , 目前常用 水基性氨溶液作為催化還原劑,  簡稱尿素- SCR 系統(tǒng)。二是EGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。

   3.尿素- SCR 系統(tǒng)的組成

   典型的尿素- SCR 系統(tǒng)是在原來的尾氣凈化系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上, 需要加裝一套比較復雜的調(diào)節(jié)還原劑噴射量的噴射和控制系統(tǒng)。