2018中石油考试：与柴油发动机外尾气过招的那些技术们
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大众柴油车排放作弊事件可以说是2015年车坛最大的新闻，其带来的影响至今仍未消除。难道柴油发动机将就此跌入谷底?对于这个问题，业内专家回答是否定的，因为他们认为通过技术研发，柴油发动机尾气的问题会得到逐一解决或减弱。
那么，减少柴油机尾气危害的技术主要有哪些呢?
氮氧化物后处理净化技术
1.SCR(SelectiveCatalyticReduction)选择性催化还原。选择性催化还原SCR最开始是应用在锅炉、焚烧炉和发电厂等地方上降低氮氧化物(NOx)，近年才逐步进入汽车领域。选择性催化还原剂采用氨类物质(氨气、氨水和尿素)或各种碳氢化合物(柴油和乙醇)。
催化剂采用一些金属结合物或人造沸石等。其反应原理是尿素在高温作用下产生氨气，便后氨气与氮氧化物发生还原反应，生成水和氮气。现在部分机内净化能力较低的柴油机则采用此技术，但需要按时添加尿素，增加使用成本。一般是发动机内部无法让氮氧化物达到排放标准才采用此技术。
2.选择性非催化还原。这种方式更多适合与富氧工作的柴油机，即低速柴油机。同样是通过高温排气中加入氨类物质作为还原剂，与氮氧化物生成氮气和水。
这种方式可以省去催化剂的贵金属，但其工作温度范围较为狭窄，只在826～1126℃工作。只能在柴油机燃烧时喷入氨水，便能获得降低氮氧化物的效果。
3.等离子辅助催化还原。采用等离子技术(即电子、离子、自由基和中性粒子等导电体，整体保持中性)将氧化氮和碳氢氧化为二氧化氮和高氧化性含碳氢的还原剂，然后二氧化氮在还原剂作用下二氧化氮还原成氮气。
这项技术重要的是对燃料含硫量并没有要求，可以同时减少氮氧化物、微粒(PM)、碳氢化合物(HC)排放。这是一种很有潜力的技术。
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氧化催化技术
1.DOC(Dieseloxidationcatalytic)柴油机氧化催化器。由于柴油排气中含氧量较高，可通过氧化催化器进行处理，消耗微粒中的可溶性有机成分SOF来降低微粒排放，同时让碳氢化合物和一氧化碳(CO)在催化剂作用下与氧气结合，生成无害的二氧化碳和谁。催化剂采用的是和汽油机三元催化相同的铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属和稀土金属。
DOC柴油机氧化催化器工作温度在200～350℃，可以降低微粒中SOF达到40%～90%以上，降低微粒排放，也可使一氧化碳降低30%左右，碳氢化合物降低50%左右，此外同时可降低芳烃和醛类的排放，使得柴油机尾气臭味减少。然而氧化催化的转化效率受柴油中的硫含量和排气温度影响。
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若硫含量变多，容易产生过多的硫酸盐，造成微粒增多。因此，只有用低硫柴油才能保证氧化催化效果。柴油硫含量不应超过质量分数0.5%。从实用性来看，乘用车柴油机使用氧化催化器效果较好，但前提条件是柴油机自身的氮氧化物排放要少。
2.POC(ParticlesoxidationCatalyst)微粒氧化催化器。POC微粒氧化催化器是一种针对柴油机排放污染物中的微粒后处理设计，需要配合柴油机氧化催化器DOC使用。
POC微粒氧化催化器工作温度在200～500℃之间，依靠DOC产生的二氧化氮和柴油机排放的二氧化氮，在POC内部中微粒与二氧化氮燃烧，从而有效去除排气中的微粒。POC对微粒的转化效率达到60%以上，是一种较为经济适用的后处理方案。
微粒捕集技术
DPF(Dieselparticulatefilter)柴油机微粒捕集器是国际上公认的微粒排放后处理最佳方式。其主要工作方式是排气通过微粒捕集器是，过滤体将排气中的微粒捕集与过滤体内并适时燃烧，从而达到净化排气的目的。过滤机理主要采用扩散机理、拦截机理、惯性机理和综合过滤机理。
扩散机理如同河流三角洲沉积沙一样，采用布朗运动作用微粒扩散至壁面和微孔附近，微粒直径越小，排气温度越高，作用越明显;拦截机理就是采用过滤孔进行拦截，大于孔直径的微粒不能通过;惯性碰撞机理利用微粒惯性流动，但气流出现流线弯曲时，微粒因惯性存在继续直着前行，碰撞到过滤体。
过滤体主要采用壁流式蜂窝陶瓷、金属基过滤材料和复合过滤材料。壁流式蜂窝陶瓷对未来过滤效率达到90%以上;金属基过滤效率只有50%～70%，但导热性好，快速进入工作状态。复合材料将是未来主要过滤体，结合了陶瓷材料的高效率和金属材料的快速进入工作状态特点。
事实上捕集微粒过后会集聚，导致排气背压增加堵塞，导致柴油机动力性、经济性变差，必须及时去除沉积的微粒，这恢复微粒捕集器性能的过程为再生。
由于柴油机排气中微粒绝大部分为可燃物，其通常在560℃以上便开始燃烧。然而，一般柴油机排气温度低于500℃，正常情况下较难烧掉，因此需要额外的方法进行处理。现在可行的技术有主动再生系统和被动再生系统，前者主要通过外部辅助加热把微粒进行清除，后者的再生效果较为一般。
现代柴油机都采用综合的尾气处理技术，并不是只是采用单一的尾气处理。可以采用SCR+DOC+DPF组合技术进行处理。SCR处理氮氧化物，DOC处理一氧化碳、碳氢化合物排放和部分微粒，DPF处理微粒排放，从而让柴油机可达到欧V乃至美国标准。
另外一种综合处理技术是四元催化转化器，采用LNT稀燃氮氧化物催化转化器、DPF微粒捕集器和DOC柴油氧化催化器，综合处理尾气中的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物和微粒。
事实上优秀的柴油机其机内净化能力越高，所需的机外净化技术越少，使用成本越低，目前这些车已在台湾和香港地区上市。
