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重型柴油机达到国IV标准的技术路线比对随着柴油机的不断应用，柴油机的排放问题日益受到关注，各国纷纷提出了苛刻的排放标准。
为了限制柴油机的排放，2005年欧洲实施了欧IV排放标准，美、日、印等国也采取相应标准以进一步降低排放限值。
按照GB17691的要求，我国于2010年1月1日起开始实施国Ⅳ标准，国Ⅳ标准要求在国Ⅲ限值的基础上，氮氧化物(NOx)进一步降低30%，微粒物(PM)降低超过80%，CO、HC及烟度排放降低也接近30%。
与汽油机相比，柴油机CO和HC的排放要少得多，但排放的NOx与汽油机在同一个数量级，而微粒的排放要比汽油机大几十倍甚至更多，因此，降低NOx和PM排放是柴油机排放控制的重点。
由于柴油机PM和NOx的排放具有“相互异致”的关系，实现重型柴油机从国Ⅲ到国Ⅳ的过渡目前有三种技术方案：机前处理、机内净化及排气后处理。
机前处理主要是改进燃油品质，降低硫含量等，用以降低PM等的排放；机内净化主要是通过优化燃烧，改善进气以及采用电控喷射技术等，目的是改善燃烧，减少NOx和PM等的生成。
排气后处理则主要是采用各种过滤净化装置或催化转化器，对排气进行处理。
重型柴油机达到国Ⅳ标准的技术路线主要有两条：一条是优化燃烧+SCR路线，另一条是EGR+DPF路线，如图1所示。
优化燃烧+SCR技术路线优化燃烧+SCR技术路线首先通过喷射系统优化、喷射定时提前以及增压中冷等技术优化发动机的燃烧，把微粒物(PM)降到适当的水平，这样会导致NOx 排放的提高；再利用SCR技术，将NOx转化为对环境没有危害的N2和H2O。
目前该路线主要在欧洲采用，又称为欧洲路线。
1. SCR系统组成及工作原理SCR系统主要由SCR催化转化器、电控单元(ECU)、尿素罐、尿素泵(尿素溶液供给模块)、计量器、喷嘴及各种传感器等组成，如图2所示。
SCR系统在工作时，首先给空气分配阀通电，输出压力稳定的空气，一路空气供给喷嘴，雾化尿素水溶液；另一路空气供给尿素泵，控制尿素水溶液回流量的大小。
国四大马力柴油机后处理技术路线国四标准是指中国针对柴油车排放的一项污染控制标准，于2008年开始实施。
在国四标准下，柴油车的排放要求更为严格，需要配备一系列的后处理技术来净化排放物。
本文将介绍国内四大马力柴油机后处理技术路线。
国四标准要求柴油车的颗粒物（PM）排放控制在每公里0.025克以下，氮氧化物（NOx）排放控制在每公里3.5克以下。
为实现这一目标，国内发展了四大马力柴油机后处理技术路线，分别是颗粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）、选择性催化还原（SCR）和低温尿素溶液喷射系统。
首先，颗粒物捕集器（DPF）是国内柴油车颗粒物排放控制的关键技术之一。
DPF是一种静电过滤装置，可以有效捕集柴油车尾气中的颗粒物。
它通过细小的孔道和滤芯来过滤颗粒物，从而减少对环境的污染。
在柴油车尾气中通过颗粒物捕集器后，排出的尾气中的颗粒物浓度将大大降低。
其次，氧化催化器（DOC）也是国内柴油车排放控制的重要技术之一。
DOC主要用于氧化柴油车尾气中的气态污染物，包括一氧化碳（CO）和氢气（HC）。
氧化催化器中的贵金属催化剂可以在高温下催化气态污染物的氧化反应，将其转化为对环境无害的物质。
通过氧化催化器的作用，柴油车排放的一氧化碳和氢气浓度将显著减少。
第三，选择性催化还原（SCR）是一种用于减少柴油车尾气中氮氧化物排放的技术。
SCR系统主要由催化剂和尿素溶液喷射系统组成。
柴油车尾气中的氮氧化物在催化剂的作用下与尿素溶液中的氨气（NH3）发生化学反应，最终转化为对环境无害的氮气和水蒸汽。
选择性催化还原技术可以有效降低柴油车的氮氧化物排放。
最后，低温尿素溶液喷射系统也是国内柴油车后处理技术的关键部分。
这一系统能够通过向排气管中喷射低温尿素溶液，将尿素溶液分解成氨气。
在SCR催化剂的作用下，氨气与尾气中的氮氧化物发生化学反应，将其转化为无害的氮气和水蒸汽。
综上所述，国内四大马力柴油机后处理技术路线是颗粒物捕集器（DPF）、氧化催化器（DOC）、选择性催化还原（SCR）和低温尿素溶液喷射系统。
附件2
柴油货车排放升级技术路线
根据我国不同排放阶段柴油车排放控制技术路线的区别，我国柴油车污染排放控制按照控制方式分为机内净化和
机外净化技术两大类。
不同排放标准阶段对应了不同的技术
路线（见下表）。
排放阶段供油系统进气系统排气后处理系统国一机械式供油系统自然吸气无
国二机械式供油系统涡轮增压（增压中冷
器）
无
国三电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
无
国四电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
SCR或DOC+POC
国五电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
SCR+DOC或
DPF+DOC
国六电控高压共轨涡轮增压（增压中冷
器）+EGR（废气循环）
SCR+DOC+DPF+DOC
备注：
1. SCR系统：是指氮氧化物处理系统；POC和DPF：是指颗粒捕集器。
2. 具备上述表格要求对应的净化方式车辆，默认为已加载污染控制装置。
3. 打开发动机仓盖后，如果所查车辆污染控制装置对应的供油、进气和后
处理系统按照上表所对应的装置缺少任一项，或者装配的污染控制装置和车辆对应的型式核准公告机型系族内容不一致，均应按照“未安装污染控制装置或者污染控制装置不符合要求”，违反大气法第59条规定及第113条予以处罚。
非道路柴油机实施国Ⅳ排放的技术路线一、欧洲非道路柴油机排放限值的演变在一些国家和地区，非道路柴油机的排放在发动机对环境排放贡献度中要达到65%左右，因此非道路柴油机的排放一直是内燃机排放控制领域的重点。
2022年起，欧洲非道路用柴油机已开始实施欧ⅢB（中国国Ⅳ）排放法规，其对柴油机提出了更为苛刻的要求。
二、非道路柴油机实现国Ⅳ应具有的基本条件非道路国Ⅳ柴油机应该建立在一台有良好基础的电控国Ⅲ发动机基础上。
且具有如下特征：（1）直列式发动机，采用空-空中冷增压系统。
严格控制进气温度，进气温度每降低1℃，（2）采用铸铁缸盖、水冷、4气门结构，喷油嘴垂直中置。
四气门结构有使发动机功率提高15%左右、降低油耗4%左右的潜力。
（3）机体采用铸铁、水冷、湿式缸套，内置机油冷却器。
（4）采用整体铝活塞/钢顶铝裙组合活塞。
（5）燃油系统采用电控共轨系统/电控单体泵/电控泵喷嘴系统，需3～5次的多次喷射（包括预喷、主喷、后喷）能力和更高的燃油喷射压力，应缩短喷油持续期，使放热接近上止点，喷油规律实现柔和燃烧，降低油耗。
（6）进一步优化进气涡流和燃烧系统，采用直口或略微缩口燃烧室，进气涡流比为0.5～1.5，压缩比为16.5～18.5。
（7）缸内最大爆发压力可达18～22MPa，升功率可达35kW/L。
三、结语要实现国Ⅳ对NOx和PM都较低的限值，目前大致上有两条技术路线：其一是先通过优化燃烧，再使用选择性催化还原来降低NOx排放。
其二是使用EGR使NOx降低，但会导致PM增加，因此加DPF将PM捕捉转化。
考虑到中国国情，燃油品质还有差距，但尿素生产比较普遍，因此我国实施非道路国Ⅳ排放宜首选SCR技术路线。
参考文献[1]谭建伟.非道路用柴油机与车用重型柴油机排放标准相关性研究[J].车辆与动力技术，2022，04.[2]郝勇.重型车用柴油机排放法规及技术路线综述[J].内燃机与动力装置，2022，03.[3]徐阳.面向欧Ⅳ以上法规的柴油机排气后处理技术方案[J].武汉理工大学学报，2022，08.。
2007年1月1日起，北京开始对轻型柴油车实施国Ⅳ排放标准。
轻型车率先实施国Ⅳ是一个信号，表明重型车实施国Ⅳ标准的时间也不会太久远。
对柴油车实现欧Ⅳ(等同于国Ⅳ)排放，现在公认比较成熟、能够实现重型柴油车欧Ⅳ排放的技术路线有三种：EGR+POC(废气再循环＋微粒催化氧化器)、EGR+DPF(废气再循环＋微粒捕集器)和SCR(选择性催化还原)。
由于柴油机工作的特点，使微粒和氮氧化物两种主要排放污染物的生成出现了此消彼长的现象。
在排放标准达到欧Ⅳ之前，开发设计人员在控制柴油机燃烧时，可以在两者之间进行平衡，达到氮氧化物和微粒排放都不超过限值。
但排放标准提升到欧Ⅳ之后，则需要机内控制结合机外后处理方式才能达标。
EGR+POC和EGR+DPF这两种技术路线，是采用控制燃烧温度等手段在机内减少氮氧化物生成，再利用POC(微粒催化氧化器)或DPF(微粒捕集器)对生成的微粒进行后处理。
SCR技术是通过强化发动机机内燃烧来降低微粒的生成，然后利用尿素溶液对氮氧化物进行机外催化氧化。
从技术特点看，EGR技术可以有效降低燃烧过程中氮氧化物的生成，但需要改动原有欧Ⅲ发动机的结构，增加废气再循环系统。
由于引入温度很高的废气，增加了整个发动机的热负荷，不仅对发动机进气过程的冷却提出了更高要求，而且整个发动机的冷却系统散热能力也需要提高。
同时，由于需要控制氮氧化物生成，对燃烧过程的最高温度和持续时间都必须进行严格控制，因此对发动机效率和经济性会产生一定的负面影响。
在后处理方面，DPF通过采用微孔吸附性材料对废气中的微粒进行过滤，可以有效降低废气中微粒的含量。
但捕集器在使用一段时间后会被堵住，这时需要对其进行再生。
再生方式是通过装在车上的再生控制装置向捕集器内喷射少量燃油，将捕集器内积攒的微粒物质烧掉。
这种技术的缺点是安装微粒捕集器的同时，还必须加装相应的再生控制系统，除行驶之外还需要额外的燃油用于微粒捕集器再生。
此外，微粒捕集器对燃油的含硫量有严格要求，而且再生后的微粒捕集器使用寿命有限，需要定期更换。
国四排放技术路线
国iv排放标准是国家第四阶段机动车污染物排放标准，汽车排放污染物主要有hc
（碳氢化合物）、nox（氮氧合物）、co（一氧化碳）、pm（微粒）等，通过更好的催化
转化器的活性层、二次空气喷射以及带有冷却装置的排气再循环系统等技术的应用，控制
和减少汽车排放污染物到规定数值以下的标准。
国四标准比国三对nox和pm要求更为严格。
在国四时代也有两种主要的升级方案，一类是通过使用选择性催化还原(scr)技术，
利用尿素溶液对尾气中的氮氧化物进行处理；还有一类是通过微粒捕集器（dpf）或微粒
催化转换器（doc），针对燃烧产生的微粒进行处理的egr(废气再循环)技术。
1.原理不同：
egr的工作原理就是少部分废气经egr阀步入进气口系统，将一部分排气循进气管与
新鲜空气混合后步入汽缸冷却，废气中的co2可以减少混合气的热容量，减少冷却时的最
低温度，遏制nox的分解成，从而减少了废气中的nox的含量，同时，对于产生的pm（液态微粒）则通过dpf（微粒钓集器）或doc等后处理方法过滤器掉。
scr相比egr采用废气减少nox产生的环境，scr则更多的把功夫做在后头。
首先通
过调整喷射软件及其它措施，在发动机汽缸内让其充分燃烧，使本机pm排放达到国四。
对于产生的nox，在车辆的排气系统中加上一套电控尿素喷射系统，通过“选择性催化还原”过程，将废气中的nox转化成氮气和水排出车外。
2.结构区别：
scr技术结构相对更加直观，只需在发动机的基础上创建，须要减少一套尿素还原剂
的系统，并且须要定期嵌入尿素水溶液。
相比之下，egr发动机则少了这方面的麻烦，不需要添加任何东西。
不过，egr发动机的温度对于冷却的排放物影响很大，为了确保正常的egr温度，在
长途运输的车辆上必须加装小流量、高效率的冷却系统。
这对于中国目前平头载重车驾驶
室设计来说，也就是个轻微的考验。
3.对燃油的建议
为了达到更清洁的排放，发动机当然也要使用更为洁净的燃油。
这两种系统对于燃油
的要求都比较高，尤其是对燃油中的含硫量。
egr对燃油中的硫比较敏感，参与燃烧后形
成的sox与水蒸气会形成酸性腐蚀物，会引起发动机内部的增加腐蚀磨损，对发动机有着
比较大的杀伤力。
对于scr系统而言，scr系统中，废气中的硫将会导致催化剂的活性下降，产生不可再生反应，从而排放不达标。
考虑到成本以及技术等问题，目前国内主流柴
油机生产企业更多的将目光转向了scr，将其作为未来国内柴油机排放继续升级的主要技
术方向。
scr控制系统升级
scr系统中的尿素剂量最终由发动机管理系统掌控，尿素的喷出量必须必须与nox的
浓度相匹配，在确保减少nox的同时，无法少于份量。
尿素的喷人量过少，则超过没理应
的处置水平，尿素的喷人量过多，则可以并使多余的氨气排出大气，引致代莱污染。
所以，
必须存有高灵敏度的nox浓度传感器以及适当的高精度尿素喷气装置。
催化剂转换器征用在排气气流当中。
它的外表与消声器很像是，只是显著小一些。
在很多情况下，该催化剂转换器就加装在消声器中。
在温度较低（-11℃）的情况下，尿素水溶液可以结冰，也并使其在炎热地区的推展采用受到限制，但可以通过冷却措施去化解。
尿素溶液
在scr系统中，最重要的就是还原剂――尿素溶液了。
有人想要这个尿素溶液是不是可以用我们常用的尿素化肥兑水就可以了呢？当然就是不可以的，这里的尿素溶液其实就是农用尿素纯化后构成的，呈圆形淡蓝色液态的，在卡车上须要一个单独的容器去存储，尿素溶液中不容再嵌入水和柴油了。
车用尿素溶液也有着不同的叫法，在欧洲被成为adbule，而在北美则被成为def，
\exhaustfluid\的缩写，中文直译为“柴油机排放处理液”。
当发动机已经开始工作后，ecu根据柴油机的工况、催化器温度和环境状态去准确计量尿素溶液的喷气量。
尿素溶液被喷气至排气管中，与柴油机排气展开光滑混合并展开化学反应，净化排气。
尿素的消耗量比较低，满足欧iv标准的消耗量大约是燃油消耗的3.5%，满足欧v标准大约是燃油消耗的5%。
当尿素罐内没有尿素后，发动机的排放就不会达标，车辆的自动诊断系统也会报警，提醒司机及时添加。
1.整车价格上升。
排放量标准的升级增添的首先就是成本的减少，对于scr车型而言，由于多了一套尾气后处理系统，购车成本将大幅快速增长，根据行业的平均值水准，国iv车的价格将比国ⅲ车高3万至5万元，以5万元左右的轻卡做为标准，则该类车终端售价可能将下跌60%-100%。
尤其轻卡对于个人散户来说，这样的涨幅恐怕有些难以拒绝接受。
也有经销商表示，国iv标准推行后，“商用车的销量起码要减少一半。
”这也从侧面反映了价格上涨对国四车型销售带来的影响。
2.使用成本变化
由于必须达至更为严苛的排放量水平，发动机使用了更高精度的掌控，对燃油的质量建议也更高了。
广州地区将用粤iv标准用油去替代国iii标准用油。
国iv油确实会比国ⅲ油贵，此前存有媒体预测价格可以下跌0.34-0.46元/升，涨幅约5%-6%。
另一项减少的开支就是须要定期嵌入尿素溶液的价格。
缺少尿素后车辆将无法正常运行，所以就要跟加油站一样，建立足够多的尿素站，但国内几乎没有这样的尿素站及相关的配套设施，如果要大力推广国四标准，国家也需要投入大量的资金进行尿素站的建设。
不过由于国内的这些设备尚不完善，须要更多的时间回去消化成本，用户的采用成本现在就还不好说道了。
这也就须要国家在政策上面给予补助金和鼓励，毕竟在节能减排两方面都就是有著优势的，在市场健全的情况下，用户的采用成本确实就是可以增加的。
3.采用变化并不大
scr主要的变化就是增加的后处理系统，发动机主体与国三发动机并没有太多差别。
除了需要添加尿素溶液，用户在使用操作和使用方法是和国三电控发动机基本一致的。
4.维修保养是麻烦
从机械泵升级至电控发动机，洗车已成了很多司机充分反映的问题，更多的电子控制结构不仅使车主碰到问题无法处置，就是至了维修站一些问题也使修理工手足无措。
国四标准后结构会变得更加复杂，并且scr系统在国内技术发展还不完善，如果出现问题，如何保证能够及时处理，不影响用户行车，这也是一个很大的问题。
