二、车用尿素溶液的作用、国内现状和前景
摘要，中重型柴油汽车排出的 NOx 和 PM 严重污染着大气SCR 系统是其节能减排、达到国 IV 标准的合适选择车用尿素溶液是其必须配制车用尿素溶液在生产、包装、运输等环节中必须严格控制金属离子等杂质的含量我国目前已有统一的车用尿素溶标准，但是还没有完善的尿素溶液供应系统。生产车用尿素溶液具有良好的前景。
一、NOx 和 PM 的危害及“国Ⅳ排放标准”
在一些国家和地区中重型车用柴油机的排放在发动机对环境排放方面的贡献度要达到 70%左右，其排放一直是内燃机排放控制领域内最值得关注的重点。 柴油车的 HC、CO、CO 2 排放量比汽油车低而排放的 NOx氮氧化物和 PM（颗粒物）远高于汽油车，且无法像汽油车那样使用三效催化剂而达到国Ⅳ排放标准严重污染空气质量。
柴油机排放出的 NOx 中NO 约占 90%NO 2 只是其中很少的一部分。NO 无色无味、毒性不大但高浓度时能导致神经中枢的瘫痪和痉挛而且 NO 排入大气后会逐渐被氧化为 NO 2 。 NO 2 是一种有刺激性气味、 毒性很强(毒性大约是 NO 的 5 倍)的红棕色气体可对人的呼吸道及肺造成损害，严重时能引起肺气肿，当浓度高达 100×10 -6 体积浓度以上时会随时导致生命危险。 NOx 和 HC 在太阳光作用下会生成光化学烟雾NOx还会增加周围臭氧的浓度而臭氧则会破坏植物的生长。此外NOx 还对各种纤维、橡胶、塑料、电子材料等具有不良影响。PM 对人体呼吸系统有极大的危害可引起慢
性肺病或致癌。PM 组分主要由固态碳烟、可溶性有机物、硫酸盐三部分组成。其排放颗粒中的可溶性有机物具有诱变作用90%以上是致癌物质。除此之外PM 还可导致人体患慢性肺病。由于柴油机排放颗粒的粒径较小，统计资料表明 90%(质量百分数)以上的颗粒小于 lμm这些颗粒悬浮于空气中停留时间很长，这样就增加了接触人体的机会，也增加了颗粒在大气中参与其它化学反应的机会。 分别从 2010 年 1 月 1 日和 2010
年 7 月 1 日开始实施重型汽车和轻型汽车国Ⅳ排放标准对此作了严格的限制 ，数据如表1 所示。
表 1 柴油车排放限值 g/kWh
阶段
重型柴油车 柴油轿车
CO HC NOX PM CO HC+NOX NOX PM
国 1 4.5 1.1 8 0.36 2.72 0.97 0.86 0.14
国 2 4 1.1 7 0.15 1 0.7 0.62 0.08
国 3 2.0 0.66 5 0.1 0.64 0.56 0.5 0.05
国 4 1.5 0.46 3.5 0.02 0.5 0.3 0.25 0.025
国 5 1.5 0.46 2 0.02
从表 1 数据看，重型柴油车国Ⅳ相对于国Ⅲ CO 下降 29%HC 下降 30%NOx下降 30%PM 下降 80%。轻型柴油车国Ⅳ相对于国ⅢCO 下降 22%，HC+NOx 下降46%，NOx 下降 50%，PM 下降 50%。
继北京于 20013 年 3 月率先实施国Ⅳ排放标准后上海、深圳、广州、西安等城市相继实施机动车国 IV 标准，全国最晚将于 2014 年全面实施国 IV 标准。
二、柴油机节能减排技术路线
比较世界各国都致力于减少柴油机NOx 和 PM 排放的研究，其途径有提高燃油品质、实行机内净化技术和尾气后处理技术。由于柴油机工作的特点使 PM 和 NOx 两种主
要排放污染物的生成出现了此消彼长的现象。国 IV 标准之前柴油机排放可以通过机内净化技术来解决污染物的排放控制达到相应的标准而从国 IV 开始除了改进燃油喷射系统、 优化燃烧过程等机内净化措施外，还必须增加机外后处理装置才能使排放达标。
根据汽车工业发达国家的发展经验，当前主要有两条尾气后处理技术路线 ：
其一是：EGR+DPF/DOC废气再循环系统+颗粒捕集器/氧化型催化转化器路线即先通过废气再循环降低燃烧过程中 NOx 的生成量再通过颗粒捕集器捕集因采用 EGR 技术而略有增加的颗粒物， 同时使用氧化型催化转化器定期再生颗粒捕集器，该路线美国采用较多，简称美国路线。
其二是：优化燃烧+SCR 路线即是先通过优化燃烧降低颗粒物排放，
同时允许 NOx 生成量有所增加，然后通过选择性催化还原技术来降低因优化燃烧而产生的 NOx 排放量从而达到同时降低 NOx 和 PM 的效果此种路线在欧洲采用较多简称欧洲路线。
目前，我国重型柴油车在物流及客运中所占比例逐年上升，其使用经济性比欧洲高5-10%。 由于采用 SCR 技术的国Ⅳ发动机燃油经济性比 EGR 技术好、 对发动机改动小、对燃油和机油要求较低、在技术升级连续性上具有优势、SCR 催化器耐久性好且不存在催化器堵塞的风险，因此 SCR 技术是适合我国国情的重型柴油机节能减排技术路线。
