高效清洁柴油机技术-5柴油机排气后处理
柴油机排气后处理技术综述
柴油机排气后处理技术综述摘要：随着国六标准的出台，对尾气排放要求越发严格，而降低排放的重要手段就是排气后处理技术。
本文基于排气后处理技术的发展、现状，从专利分析方面，对排气后处理技术全球和我国专利申请状况、重要申请人进行了统计、分析，较为深入的分析了当前局势，为今后我国的发展提供参考。
关键词：柴油机；排气处理；SCR；DPF；专利分析1、排气后处理技术发展概述柴油机排气后处理技术正式用于柴油机是从欧Ⅳ排放阶段开始的，主要技术路线有SCR和DPF两种，由于各国法规、油品和关注的性能指标具体情况不同，采取的技术路线也不同[1]。
采用SCR技术路线时，通过机内净化技术，PM可降至法规要求，但NOx排放会显著增高，依靠高效的SCR 后处理系统将NOx 降至法规标准水平。
另外，SCR 系统对柴油含硫量的要求较低且可显著节省燃油费用[2] [3]。
采用DPF技术路线时，通过机内用冷却EGR降低NOx，这时PM会有明显升高，然后用DPF降低PM排放。
DPF 系统的复杂程度和成本低于SCR技术路线[4] [5]。
而专利分析是企业战略与竞争分析中一种独特而实用的分析方法，是维护自身权益与抢占技术制高点的重要支撑[6]。
本文应用Incopat软件对排气后处理技术中SCR技术和DPF技术2000~2019年的全球和国内专利申请分别进行了检索，并对检索结果进一步作了统计，具体从专利申请量、主要申请人进行了分析。
2、SCR技术专利分析2.1全球专利申请状况全球专利申请量趋势可以概述为：1）萌芽期（2000年-2003年），申请量较少，每年都不高于2000件，这是因为在该时期SCR技术还比较落后，人们的关注点还在于车辆的动力性，至于SCR技术还处在萌芽期；2）快速增长期（2003年-2014年），SCR技术的专利年申请量明显逐年增加，可见，随着人们对汽车的节能意识以及环保意识提升，人们越来越关注SCR技术，进而促进了专利申请的爆炸式增长，而且这几年也是汽车产业迅猛发展的一个侧面写照；3）成熟期（2014年以后）SCR技术在2014年达到申请量的顶峰，达到了8256件，随后出现了下降趋势，特别是在2017年，全球申请量下滑严重，这是由于SCR技术越发成熟，已发展到一定的瓶颈，想要再进行突破，相当困难，需要投入更多的研发。
柴油机尾气后处理技术基础介绍
柴油机尾气后处理技术基础开发室性能组李兴民 2009.4内容尾气后处理技术简介 柴油机尾气的组成 后处理基础知识 典型后处理布置方案DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理技术简介为什么要采用尾气后处理技术？ 为了满足越来越苛刻的环保法 规要求，仅仅依靠发动机本体 的技术措施已经不能满足法规 的要求，专门针对发动机尾气 采用物理、化学方法进行净化 处理的方法叫做发动机尾气后 处理技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD排放法规2 (8%)cu rve8 (9%) 10 (8%)TorqueFu ll l oa d6 (5%)4 (10%) 75% load12 (5%)5 (5%)3 (10%) 50% lo ad13 (5%)7 (5%)9 (10%)25% load11 (5%)1 (15%) idle250ABCEngine speed100 Torque [%]200501500Engine speed [%]100-5050-1000 0Urban600Rural Time [sec]-150 1200 Motorway 1800DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD尾气后处理主要技术路线DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDOC (Diesel Oxidation Catalyst)DOC的功能 1、降低HC和CO 效率达到85%； 2、去除PM中的部分SOF ，降低PM效率可达10-30%； 3、将NO氧化为NO2 DOC的应用 1、乘用车单独应用，降低HC和CO； 2、与DPF或POC连用，提升再生温度，NO2氧化C颗粒； 3、作为SCR系统前级，调整NO和NO2比例DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDPOC (Particulate Oxidation Catalyst) POC的功能 降低PM排放，过滤效率50% POC的优点 1、没有堵塞的风险 2、完全被动再生（CRT），不 需要ECU控制，不需要额外 设备 3、装车尺寸小，易于布置 POC的缺点 1、要求低含硫燃油 2、相对于DPF转化效率低DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDDPF (Diesel Particulate Filter)DPF的功能 降低PM排放，过滤效率90% DPF技术的难点在于再生技术 主动再生： 燃烧器再生 HC+DOC再生 电加热再生（应用工程机械） 被动再生 CRT再生技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTDSCR (Selective Catalytic Reaction)在排气管中喷入尿素作为还原剂 催化器保证化学反应速度及还原反 应的选择性 有利于改善油耗 欧洲卡车欧4的主流技术DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD柴油机尾气的组成21% 78%DEUTZ (DALIAN) ENGINE CO.,LTD典型柴油机颗粒的来源可溶性有机物39%SOF (soluble organic fraction)颗粒物柴油（66%）润滑油（34%）可溶润滑油（29%）不可溶润滑油（10%）干碳烟soot （43%）硫酸盐SO4.nH2O （13%）可溶燃油（10%）柴油机颗粒的组成柴油机颗粒是由固体碳烟，在碳的外面吸收了一层可溶于有机物的碳氢化合物和可溶于水的硫酸盐三部分组成颗粒物大小分布典型发动机不同转速负荷颗粒物组成碳氢化合物的蒸发特性蒸发温度分子中碳原子数碳氢化合物的蒸发特性主要取决于碳原子数注意的问题在排气管道中SOF成分通常为气态，在测量时需要冷却到52 ℃，只有碳原子数小于5的有机物为气态，其余成分为液态附着在碳粒表面。
柴油机Pre-turbo排气后处理技术简介
期
内燃 机 与 动 力 装 置 Ｉ ． Ｃ ． Ｅ＆ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ
Ｖ０ 】 ． ３ ２ Ｎ Ｏ ． ２ Ａｐｒ ． ２ ０１ ５
【 排放 与噪声 】
柴 油机 Ｐ ｒ ｅ — ｔ ｕ ｒ ｂ ｏ 排 气 后处 理 技术 简介
化还原装置 ） 等机 外净化装置 ， 而将后处理系统置 于涡轮 前 的 Ｐ ｒ ｅ —ｔ ｕ ｒ ｂ ｏ排气 后 处理 技术 在 减 小后 处 理 系统 的体 积 、 重 量、 降低 成 本 等 方 面 有 一 定 的优 势， 为后处 理 布置 提供 了新 的思 路 。
Ｎ Ｏ 需要进一步降低 ５ ５ ． ６ ％ 。欧 Ｖ Ｉ 阶段轻型车的 排 放物 测试 将 在转 毂试 验 台上按 照新 欧 洲驾 驶循 环 （ Ｎ ｅ ｗ Ｅ ｕ ｒ ｏ ｐ ｅ ａ ｎ Ｄ ｉ ｒ ｖ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｙ ｃ ｌ ｅ ， Ｎ Ｅ Ｄ Ｃ） 进行 ； 重 型 车 将 采用 世界 统 一稳 态测 试循 环 （ ＷＨ Ｓ Ｃ） 和 世界 统 一 瞬 态测 试循 环 （ ＷＨ Ｔ Ｃ） 进 行 测 试 。ＷＨ Ｓ Ｃ和 ＷＨ Ｔ Ｃ 测 试循 环 比欧 洲 稳 态 循 环 （ Ｅ Ｓ Ｃ） 和 欧 洲 瞬 态 循 环 （ Ｅ Ｔ Ｃ） 增 加 了更 多 的低 负 荷 测 试 工 况 ， 更 加 不 利 于 测 试 时后处 理 系统 净化 有 害排 放物 ｊ 。 为适 应 更 加 严格 的排 放 法 规 ， 除 了采 取优 化 缸 内燃烧 、 采 用 高压共 轨 、 增压 中冷 、 冷却 Ｅ Ｇ Ｒ等机 内
Ｈ Ｅ Ｆ ａ— ｇ ｕ ｉ ， ＷＡ Ｎ Ｎ Ｇ Ｇ ｕ ｉ —ｈ ｕ ａ ， ＷＵ Ｑ ｉ ａ ｎ—ｗ ｅ ｎ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｊ ｉ ｎ ａ ｎ ２ ５ ０ ０ ６ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
浅谈车用柴油机排气后处理技术
的氧化越显著 ，最终生成量就会减少 。因此可 以认 为最终 的 柴油机微粒排放量是 由其生成和氧化过程 的竞争决定的。 １ ． ２柴油机 Ｎ Ｏｘ 排放特 点 柴油机ＮＯ ｘ是在燃烧产生的高温环境 下， 由空气 中的Ｎ 和 Ｏ： 的化合作用产生 的， 与所用的碳氢燃料 组成无关 。影 响 ＮＯ ｘ生成率的主要 因素为温度、当量 比、在高温 区停留的时 间。其生成机理是： 当温度高于 １ ８ ｏ ｏ Ｋ（ 冻结温度） ， 当量比小 于１ ， 造成富氧环境时， 燃烧产物在膨胀冲程停 留的时间越长 ， 生成 的越多 。不难 发现 ， ＮＯ ｘ高温富氧 的生成条件与微粒 的
连续再生捕集器是近年来开发 的微粒后处理系统，它 的 布置与断续再生捕集器相似，但在氧化催化器中应用 了专 门 的催 化 剂 ， 使 排 气 中 的 ＮＯ ｘ 大 部 分 氧 化成 ＮＯ ｚ ， ＮＯ ： 对滤 清 器 中的积碳的氧化性很强 ，可在较低温度下对积碳氧化。但它
中图分类号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ １ ． ５
高温 缺 氧 正 好 相 反 。 ２柴油机微粒后处理技术 ２ ． １ 柴 油机 氧 化 催 化 器 （ Ｄ ＯＣ） 柴油机排气温度较低，不采用特殊措施 不可 能把碳粒烧 的品质提 高一方面受到石油冶炼技术的制约，另一方面并不 尽。但应用 ＤＯ Ｃ， 在催 化剂 的帮助下 ， 可以把 Ｐ Ｍ 中的 Ｓ Ｏ Ｆ 彻底解 决 Ｐ Ｍ 和 ＮＯｘ控制 问题 。所 以排气 后处理是满足 日 大部 分氧化 ， 使Ｓ Ｏ Ｆ下降 ４ ０ ％． ９ ０ ％， 同时可使 Ｃ Ｏ排放减少 益严格 的排放要求的必然选择 。目前 ， Ｐ Ｍ 催化氧化和过滤技 ３ Ｏ ％， ＨＣ排放减少 ５ Ｏ ％， 醛类排放减少 ５ ０ ％． １ ０ ０ ％， 并可减少 术相对成熟 ， 已配备在不少柴油车上 ， 但在延长过滤器寿命和 柴油机排气臭味 。 改进再生效果方面还有许多工作要做 。
柴油机后处理净化技术
柴油机后处理净化技术1.氧化催化转化器氧化催化转化器是利用催化剂，象滤清器那样通过排气，将有害成分HC、CO NOx进行化学反应转化为无害的CQ、H2O和N2的反应器。
减小污染物浓度的原理：把一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HQ和颗粒中的可溶性有机物SOF成分氧化成二氧化碳和水。
氧化催化转化器的结构：主要由壳体、衬垫（减震层）、载体和催化剂涂层四个部分组成。
①壳体通常为不锈钢材料，防止高温氧化脱落。
②衬垫通常为陶瓷材料；隔热性、抗冲击性、密封性和高低温冲击性优于金属网。
③载体材料主要有蜂窝陶瓷载体和金属载体两种。
④催化剂涂层。
涂层（YAI2O3）+主催化剂（铂Pt、钯Pd）2.NOx机外净化技术（1）吸附催化还原法（LNT）催化剂活性成分：贵金属和碱土金属在富氧气氛下，用吸附剂MO先将NOx储存起来：NO + O- 5O—->NO,ZNO2+MO——MNO3然后在贫氧的还原气氛下进行分解和还原，其反应如下:MNO 3 —NO+S 5O ? + MONO + CO —0. 5N 2+CO ?SA ）NO-+C l H rt 一- <x 十d 25於矗十0・ 5AH s O+cCO s（2）选择性催化还原（SCR ）NOx 的催化还原技术有：选择性非催化还原（SNCR 、非选择性催化 还原（NSCR 和选择性催化还原（SCR 三种方式，其中以选择性催 化还原（SCR 技术在柴油机上的研究最为广泛。
工作原理： 以NH 3或者HC 作为还原剂，在催化剂的作用下将NOx 转化为无害的 氮气（N 2、和水蒸气（H 2O ）。
NH. + NO x 十 <92 ----- > N. + HQ（3）等离子辅助催化还原（NTP ）机理：空气经过低温等离子体作用后，产生一系列氧化性极强的自由 基（OH*、HO2*）、原子氧（O ）、臭氧（O 3、等强氧化物质，这些物 质将发动机尾气中的NO 氧化，并转化为NO 2IIC + NO v + Or> N 2 + CO-t + H 鸟。
柴油机排放后处理技术及其在拖拉机上的应用
是初 始成 本低 ，对 封装 要求低 ；劣势是 需要 对发 动机
再次 技改 ，重 新标 定过 程更 为复 杂 ，增 加 了开发 成本
以及 标定 难度 ，对 超低 硫含量 的燃 油及 高 品质润 滑油 具有 依赖 性 。
考价 值 。企业 在实 施过 程 中要结合 自身情况 ，充 分考 虑各 种 因素 ，选 择 适合 的技术 路线 。
４ 结 束 语
随着 我 国排放 标准 不断 向 国际标 准靠 拢 ，可 以预 见柴 油机 排放 后处 理技 术将 会在 国 内拖拉 机上 广泛应 用 ，了解 这些 技术 对拖 拉机 产 品升级 配套有 重要 的参
冷地 区使 用 时 需 增 解 冻 装 置 。 而 Ｅ Ｇ Ｒ ＋Ｄ Ｐ Ｆ的优 势
参 考 文 献
３ 国 内应 用 情 况
自２ ０ ４年 １ ０月 Ｇ Ｂ ２ ０ ８ ９ １ —２ ０ １ ４《 非 道 路 移 动
机械 用柴 油 机 排 气 污 染 物 排 放 限值 及 测 量 方 法 （ 中
［ １ ］ 覃 军
．
降低 柴油 机 Ｎ ０ 排 放 的 ｓ ｃ Ｒ系统控 制策 略研 究 ［ Ｄ］ ．
．
欧美农用发动 机减 排技术 应 用发展 状况 及趋 势 ［ Ｊ ］ ．
企 业拖 拉机 产 品上大 量应 用 ，并批量 推 向市场 。而满
足 国Ⅳ排放 的非 道路 柴油 机技 术还处 于探 索 和试验 阶 段 ，但 国Ⅳ阶段 发动 机排 放控 制基本 技术 路线 已经 形 成 ，主流意 见是 优化 燃烧 ＋Ｓ Ｃ Ｒ技术 ，这与 我 国国情
［ ５ ］ 帅石金
，
唐 韬 ，赵 彦 光 ，等 ． 柴 油 车 排 放 法规 及 后 处 理 技 术 的
柴油发动机尾气后处理技术
了降低油耗。当然它也能降低氮化物排放,但这个效
减少,颗粒物排放量会更低,且由于燃料充分燃烧,所
以也更省油。所以 SCR 是极其伟大的发明。
目前相关研究人员已经研发出了这项 技 术 并 成
功应用在其自家的科索系列卡车柴 油 机 上。率 先 应
部件的使用寿命,如果螺栓松了,会 造 成 金 属 构 件 疲
1.
2 汽缸盖
劳,引起零件的断裂。发动机缸盖是极易产生疲劳损
缸垫座位于汽缸体和汽缸盖之间,作用是密封和
伤的零件 之 一,其 机 械 疲 劳 强 度 与 螺 栓 的 预 紧 力 有
隔离,如果汽缸盖因为疲劳造 成 松 弛 等 现 象,会 导 致
EGR 技术不恰当的做法之一。
步入正轨,相信在不远的未来,可 以 达 到 科 技 与 环 境
知识没有能让广大的车主或准车主了解,这个是推广
3
小结与展望
关于汽车的尾气处理技术,
EGR 和 DPF 是 站 对
立面的。EGR 使燃料不充分燃烧以降低燃烧室温度,
进而减少 氮 氧 化 物 的 产 生,但 是 这 会 产 生 大 量 颗 粒
1.
1 螺栓预紧力
缸走漏严峻时,发动机功率会 显 著 下 降,甚 至 不 能 作
螺栓是连接螺纹的零件,是最常用最基础的零件
业。因此,假设发动 机 运 转 中 出 现 功 率 下 降 缺 点,除
之一,在使用的时候必须要拧紧,才 可 以 承 载 工 作 负
了查找影响发动机功率下降的相关原因外,还需要检
荷,在载荷之前预先受到的力的作用,就是预紧力,预
关。本文简述了螺栓预紧力跟螺栓寿命之间的关系,
柴油机排放后处理技术
柴油机排气后处理技术的探讨摘要围绕车用柴油机排放控制这一主题。
对国内外柴油机排放法规的发展趋势进行了综述。
对满足面向世界排放法规的柴油机排气后处理控制技术进行了探讨。
关键词：柴油机排放法规排气后处理微粒捕集器微粒氧化催化器选择性催化还原低温等离子引言柴油机在节能与CO排放方面的优势是包括汽油机在内的所有热力发动机无2法取代的。
柴油机排气中有PM, N Ox , HC 和CO 等有害污染物, 其中PM 和NOx 是排放法规的主要控制对象。
为减轻柴油机对大气环境的污染, 各国排放法规越来越严格。
在发动机常用工况范围内, 仅采用机内措施降低PM 和NOx 排放已逐渐趋于极限, 只有对柴油机排气采取后处理净化措施, 才能满足未来更为严格的排放法规。
目前常用的排气后处理技术主要有针对PM的氧化催化转化器DOC、颗粒捕集器DPF,针对NOx排放的选择性催化还原技术SCR、稀燃NOx 捕集技术LNT 、低温等离子技术等。
一、国内外排放法规目前世界上已形成以美国、欧洲、日本为代表的三大排放法规体系, 其他各国基本上是采纳其中一种。
图1 和图2 示出欧美及中国重型柴油机PM 和NOx 的部分排放法规限值的对比。
图中欧洲和中国采用的是欧洲稳态测试循环下的限值, 美国采用的是瞬态工况标准测试循环下的限值。
图1 欧洲、美国和中国的NO图2 欧洲、美国和中国的PMX排放限值排放限值由图1 和图2 可以看出: 美国由U S2002 至U S2010, NOx 排放限值由5. 36 g/ ( kW h) 降低到0. 27 g/ ( kW h) , 减少95% , PM 排放限值由0. 13 g/ ( kW h) 降低到0. 013 g / ( kW h) , 减少90%, 过渡时间为8 年; 欧洲从2000 年的欧#标准到2008 年的欧! 标准, NOx 排放限值由5. 0 g / ( kW h) 降低到2. 0 g/ ( kW h) , 减少60%, PM 排放限值由0. 1 g/ ( kW h) 降低到0. 02 g/ ( kW h) , 减少80% , 过渡时间为8 年; 我国自2007 年国III( 欧III) 标准到2012 年的国V( 欧V) 标准, 过渡时间仅为5 年。
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现代动力技术之二现代高效低排放柴油机技术(五)柴油机排气后处理石磊上海交大内燃机研究所1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式（1）一氧化碳（CO）：不完全燃烧产物。
（2）碳氢化合物（HC）：未燃和未完全燃烧的燃油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。
（3）氮氧化合物（NOx）：在燃烧过程中和排入大气后造成的氮的各种氧化物（NO、NO2为主）的总称。
（4）颗粒排放物(PM）：主要是碳烟、未燃燃油和润滑油液态颗粒，以及其他碳氢化合物、硫化物、含金属的灰分等。
（5）二氧化碳（CO2）：燃烧的必然产物。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式一氧化碳（CO）（1）形成原因汽油机——主要是由可燃混合气过浓造成的。
柴油机——主要是由燃烧室内部缺氧或温度过低造成的。
（2）危害是一种无色、无味的有毒气体，吸入人体后，能以比氧强210倍的亲和力同血液中的血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白，阻碍血液向心脏、脑等器官输送氧气，从而引起各种中毒症状，直至使人窒息死亡。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式碳氢化合物（HC）（1）形成原因汽油机——主要是因为低温缸壁的冷激作用，使火焰消失；电火花太弱，不能点燃混合气；进排气门重叠期间，新鲜混合气泄漏；曲轴箱窜气，汽油箱或化油器浮子室内汽油蒸发等。
柴油机——主要是混合气形成不良或温度过低而形成。
（2）危害HC吸入人体后会破坏造血机能，造成贫血、神经衰弱等，同时也会致癌。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式氮氧化物（NOx）（1）形成原因NO是在燃烧过程的高温条件下生成的，其生成量取决于氧的浓度、温度及反应时间。
废气排入大气后形成NO2。
（2）危害NO吸入人体后会造成中枢神经系统障碍。
NO2会造成血液中血红蛋白变性，使血液输气能力下降，轻则引起呼吸异常、胸痛、恶心、咳嗽，重则导致肺气肿，直至死亡。
此外，它还易于HC在阳光紫外线的作用下，产生素性很大的光化学烟雾。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式颗粒（PM）（1）形成原因碳烟是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。
（2）危害0.1μm以下的微粒对人体的危害最大，吸入肺叶后会吸附在肺细胞上，其中可溶性有机物、多环芳香烃等是致癌物质。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式二氧化碳（CO2）（1）形成原因完全燃烧的产物。
（2）危害引起大气层的温室效应，造成对生态环境的影响。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式（1）汽油机油箱、化油器浮子室、汽油泵、汽油管接头等处蒸发出来的汽油蒸汽，其有害成分以HC为主；（2）曲轴箱通气管排出的“窜气”，其有害成分以HC为主；（3）排气管排出的废气，其有害成分是CO、HC、NOx和颗粒。
1. 排放污染物的成分2. 污染物的形成与危害3. 污染物的来源4. 污染物的净化方式（1）机内净化通过改善可燃混合气的品质和燃烧状况，抑制污染物的产生。
（2）机外净化利用设置在发动机外部的附加装置，对排放污染物进行净化处理后，再排入大气。
（3）改进燃油通过对燃油的脱硫、重整以及加入添加剂等，可以改善燃烧，延缓催化剂的老化。
减少排放的概念（柴油机）柴油机后处理技术的研究现状和发展趋势后处理的重要性控制NO x和微粒的排放是柴油机排放污染物控制的重点。
大量的研究分析表明仅靠机内净化已不能满足ERUO Ⅲ以上法规，必须同时采用后处理装置。
第一，各种排放物之间存在着折衷关系,这种折衷的矛盾当排放物的限值越来越低时显得更为突出，因此不能单纯依靠机内净化。
第二，对于微粒而言机内净化虽然降低了排放总质量，但同时也降小了它的尺寸，即使得微粒越来越细小，因此对人体的危害并未减少。
柴油机后处理装置从净化原理上可分为四种，即:1.氧化催化器(DOC、POC)，2.微粒捕集器（DPF），3.稀NOx吸附器（LNT(Lean-burn NOxTrap)）4.NOx催化还原器（SCR）。
柴油机排气后处理装置1. 柴油机排放特点2. 氧化催化转化器3. NOx还原催化转化器4. 颗粒捕捉器（DPF)5. 稀NOx吸附器特点：（1）无燃油蒸发排放问题；（2）与汽油机相比，HC和CO排放量少得多，而NOx排放处于同一量级；（3）有颗粒物（PM）排放问题。
难点：（1）废气总是处于氧化氛围（过量空气系数大于1）中，NOx难以还原；（2）排气温度明显低于汽油机的排气温度，碳烟难以氧化；（3）排气中含有大量的SOx和微粒，容易导致催化剂中毒。
柴油机与汽油机排气成分对比柴油机排气后处理装置目的：（1）氧化剂可以转化可溶性有机组分（SOF）中的大部分碳氢化合物，从而达到降低微粒排放的效果；（2）进一步降低HC和CO的排放，包括PAH、乙醛等。
POC(Particle Oxidation Catalyst ):微粒催化氧化器DOC(Diesel Oxidation Converter ):氧化型催化转化器问题：排气温度越高，硫酸盐生成越多。
1. 柴油机排放特点2. 氧化催化转化器3. NOx还原催化转化器4. 颗粒捕捉器（DPF)5. 稀NOx 吸附器柴油机氧化催化器（DOC）柴油机氧化催化器主要用来氧化柴油机尾气中的HC 与CO，其氧化原理与汽油机三效催化器氧化HC 和CO 的原理基本一样。
柴油机氧化催化器还能氧化掉PM 中的一部分可氧化成硫酸溶性有机物SOF，但同时也将尾气中的部分SO2盐。
所以对于含硫量较高的柴油来说，使用氧化催化器将使微粒物排放中的硫酸盐比例增大，这样就降低了氧化SOF 的效果，甚至使PM 的排放增加。
另外燃料中的硫还会引起催化剂中毒。
所以使用高硫柴油会极大地影响氧化催化器的净化效果也会降低催化器的寿命。
因此，选择合适的催化器和提高燃油品质显得尤为重要。
柴油机氧化催化器（DOC）可以除去90%的SOF, 从而使PM排放减少40%～50% 对HC和CO 的处理效率可以分别达到88% , 68%DOC同时对于目前排放法规还未限制的有害成分(如多环芳香烃,乙醛等)都能净化。
研究表明DOC可以使有毒的部分减少68% ,多环芳香碳氢化合物排放减少56%,乙醛减少70%。
柴油机氧化催化器（DOC）的老化催化器的老化主要包括1.热老化2.催化剂中毒，国外研究表明当尾气温度长期处于650℃以上，易引起催化器热老化，但柴油机在正常工作条件下，尾气温度几乎不可能达到650℃，除了不正当的操作，譬如喷嘴发生泄露。
所以毒化是催化器老化的主要形式。
易引起催化器中毒的物质有磷、锌、铅和砷等。
磷常被作为添加剂加到柴油机的润滑油里。
研究证实，若润滑油泄露到尾气管，可以在几小时内让催化器中毒。
排气温度对颗粒转化效率的影响柴油机排气后处理装置分类：（1）选择性非催化还原（SNCR ，Selective Noncatalytic Reduction）；（2）选择性催化还原（SCR ，Selective Catalytic Reduction）；（3）非选择性催化还原（NSCR，Non Selective Catalytic Reduction）；问题：转化效率不高，使用寿命低，系统比较复杂。
1. 柴油机排放特点2. 氧化催化转化器3. NOx还原催化转化器4. 颗粒捕捉器（DPF)5. 稀NOx 吸附器选择性非催化还原(SNCR)SNCR 技术只能在一定的温度区间(800～1 000 ℃) 使用,而柴油机排气不可能达到这样高的温度,因此只能通过在柴油机膨胀过程中,向气缸中喷入氨水来实现,但效果不很理想,该技术仅在发电厂得到了广泛应用。
非选择性催化还原(NSCR)在催化剂存在的条件下,若还原剂优先与气相中的氧发生反应,再与NOx发生反应的还原过程称非选择性催化还原。
NSCR 技术将还原剂(如CH4 ,CO ,H2) 喷入排气管中,在铂或钯催化转换器的作用下与废气中的NOx进行反应。
由于尾气中含氧量较高,还原剂很容易直接被氧化,故消耗量极大。
选择催化还原(SCR)NOx的选择催化还原(SCR) 有:NH3 -SCR 和HC -SCR 两类。
前者研究最早,以NH3 为还原剂, 氧气存在时能很好地还原NOx,最初应用于固定源产生的NOx。
对于后者,在贫燃条件下可利用尾气中含有的少量HC 来选择性还原N0x ,达到同时去除HC 和NOx的目的:HC + NOx+ O2—>N2 + CO2 + H2ONO x催化还原器（SCR）还原剂通常向柴油机尾气喷入的还原剂可以是氨水，尿素，丙烯以及合成气体等。
由于氨水等毒性较大，现发展为直接向尾气中喷入柴油。
当尾气中含有大量还原性气体时NO x被还原。
催化剂有铜离子交换的沸石和贵金属。
实验表明铜离子交换的沸石当尾气温度低于300℃时活性较低，并且在高于500℃温度下易发生热老化。
贵金属催化剂在300℃以下仍有较高活性，在800℃时也没有热老化发生。
缺点是有一部分NO x被转化成N2O。
喷入还原剂的多少由尾气中的HC 和NOx比例决定。
原理动画NO x催化还原器（NH3-SCR）主要反应NO x催化还原器（SCR）该还原器能直接将柴油机尾气中的NOx 还原，它与NO x吸附器的主要区别在于没有吸附存储过程。
用这种还原器要随发动机的工作循环而不停地向柴油机尾气中喷入还原剂。
与NO x吸附器相比，该方法可靠性高，但需携带存储还原剂的装置。
NO x催化还原器（SCR） SCR系统的难点是其系统成本太高,大约是车辆成本的3%～5%;安装转换器和尿素储存罐所需空间等问题,在轻型车上很难推广使用。
但在欧洲重型车上已得到广泛成功应用。
柴油机排气后处理装置要求：（1）高过滤效率；（2）低排气阻力；（3）耐高温。
过虑材料：（1）陶瓷蜂窝载体；（2）陶瓷纤维编织物；（3）金属纤维编制物。
DPF再生方法：（1）主动再生；热再生、机械再生（2）被动再生；1. 柴油机排放特点2. 氧化催化转化器3. NOx还原催化转化器4. 颗粒捕捉器（DPF)5. 稀NOx 吸附器柴油机微粒捕集器（DPF）微粒捕捉器(DPF) 由收集排气微粒的滤芯和各类周期性地把滤芯中集存的微粒烧掉或氧化掉的再生系统所组成。
柴油机微粒捕集器（DPF）柴油机微粒捕集器（DPF）柴油机微粒捕集器（DPF）微粒捕集器是国内外近年来研究的热点之一。
微粒捕集器的关键技术包括过滤材料和过滤体再生技术。
目前微粒捕集器的难点在于寻求一既可靠又实用的再生方法。