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柴油机以其高压缩比而具有比汽油机更高的燃油效率，由于它具有良好的燃油经济性、动力性、耐久性而广泛应用于客货车上。柴油车的HC、CO、CO2排放量比汽油车低，并能够作为生物柴油等新能源的使用平台，因此柴油车应用前景非常好。但是柴油车排放的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，制约着柴油机的发展。
NOx可形成有毒的光化学烟雾和具有腐蚀作用的酸雨，硫氧化物和氮氧化物正是导致酸雨的主要物质，当前酸雨的防控形势比较严峻，而氮氧化物是这一阶段的防控重点。
PM（颗粒物）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。细颗粒是造成灰霾天气的主要原因，由于机动车保有量迅速增长，导致机动车排放迅速增加，空气中PM2.5这种细颗粒的累积就越来越多，由此造成灰霾天气比较频繁。
因此柴油机NOx和颗粒排放对人类健康及大气环境具有不容低估的危害作用，限制着柴油发动机的发展。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。但是大量的试验研究]证明仅依靠机内净化技术同时降低NOx和PM的排放量到符合排放法规的要求已经变得越来越困难，而且导致生产和使用成本明显升高。因此柴油机内净化处理的同时辅助以尾气后处理技术来控制柴油机有害物质的排放成为柴油机未来的发展方向。
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；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。
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%。SCR技术比EGR技术节油5%-7%，因此从经济节能角度看，SCR技术是适合我国国情的重型柴油机节能减排技术路线。
从当前国内外发动机技术来看，公交、环卫、邮政等部门使用的重型压燃式柴油机动车辆要达到国Ⅳ排放，改造发动机已经比较困难，全球各大汽车生产公司纷纷把目光投向具有巨大开发潜力的选择性催化还原技术（SCR，Selective Catalytic Reduction）进行烟气脱硝后处理来满足第Ⅳ阶段排放的要求，所用的还原剂主要为尿素溶液。选择性催化还原技术SCR的原理为：车用尿素溶液存放于容量为100L的专门储存罐，用压缩空气将尿素溶液喷洒向热的发动机尾气（约300℃-500℃，满足了还原反应条件），该溶液气化后产生还原效率高的氨气，氨气与尾气的NOx在SCR催化器中反应，转化为无害的水蒸汽和N2，同时吸收了有害的烟气颗粒。
使用车用尿素对汽车的好处
车用尿素溶液最基本的功能是将汽车尾气中的氮氧化物转化成无害的氮气和水，节能又环保使您的爱车达到国家规定的尾气排放标准。
通过SCR系统的智能控制，当存储罐内尿素溶液不足的时候，汽车会启动不起来，为了保证车辆的正常行驶，应备有充足的尿素溶液。
此外选用不同品质的尿素溶液，对车辆的保养也是不同的。当选用的尿素溶液纯度不够，有颗粒物、重金属离子等杂质存在的时候，会对车辆SCR系统的喷嘴、过滤器等零部件造成严重损害，带来不必要的经济损失。低品质的尿素溶液如果化学成分不高，存在重金属及其他化学成分的时候，会与催化剂发生化学反应降低尾气转化效果，甚至失去作用。因此，在选用尿素溶液的时候应尽量选用高品质的产品，以控制车辆的保养成本。

使用车用尿素的注意事项
添加车用尿素应该注意的问题有：尿素的存储量、尿素的质量和尿素的使用量。一般尿素的存储灌有30L-100L不等，尿素的使用量一般为车用燃油的5%，也就是50L的尿素溶液可以行驶3000公里而不用加注。此时车主往往需要随车携带5L-20L不等的轻便装尿素溶液，以备紧急加注。若车用尿素溶液在低于-11℃作业时，需采取保温措施。
 
车用尿素的贮存
为了防止包装材料污染车用尿素溶液而对SCR造成不利影响，贮存容器所使用的材料与车用尿素溶液应具有良好的兼容性，不发生化学反应，不产生杂质迁移，建议使用符合ISO22241-3中推荐的材料，如奥氏合金、不含添加剂的聚四氟乙烯、不含添加剂的聚乙烯和不含添加剂的聚丙烯等。
由于阳光直射造成局部过热，或温度长期高于25℃会使尿素分解或使水分蒸发，引起车用尿素溶液变质，因此要求不高于25℃避光保存。
尿素溶液凝固时体积比液态时增加了7%，因此要求低温使用时包装物应该留有足够的空间。
适用于所有SCR排放系统的国四国五车辆。
通过车载自动诊断系统(OBDⅡ)是可以监测车辆是否使用车用尿素的。通过后处理系统的氮氧化物传感器监测尾气中氮氧化物的含量，若尾气中氮氧化物含量超过限值，ECU将对发动机的转速和扭矩进行限制，强制车辆使用者添加尿素。
车用尿素产业将形成作为SCR系统的还原剂，车用尿素溶液现已成为新兴产业。在欧洲、美国等地区，车用尿素溶液已经拥有完整的产供销体系，且拥有完整成熟的技术及应用规范。随着实施国Ⅳ排放的临近，车用尿素的市场也将逐步打开。据了解，车用尿素溶液的消耗量约为车辆柴油消耗量的5%。可以设想，今后车用尿素溶液的使用量将会逐年增加。秦建认为，国内在车用尿素溶液标准的推广上还有两方面问题亟待解决。首先，急需对消费者普及车用尿素的相关知识，使得消费者对于车用尿素溶液正确认识，避免产生抵触情绪;其次，在车用尿素溶液的生产和使用上，政府需要进行大力监督。“会者不难，难者不会”概括了车用尿素溶液的生产。
目前，国内重卡年新增量为80万辆左右。按一辆车年运行里程10万公里，每百公里消耗35升尿素计算，这80万辆车年消耗尿素量就高达84万吨(尿素使用量为燃油消耗量的3%-5%)；如果再算上重卡保有量的话，未来国内车用尿素年消耗量将达200万吨。”   日前，在北京召开的2014第七届亚洲发动机排放高峰论坛上，四川美丰加蓝环保科技有限责任有限公司副总经理胡林枝，对未来国内车用尿素市场容量如是预测。胡林枝说，尽管国四排放升级有两种基本的排放控制技术路线——EGR和SCR，但鉴于SCR技术的优势，并结合我国的实际情况，国内大多数企业都选用SCR技术作为重卡实现国四、国五排放的主要路线。   “SCR路线，也就是优化燃烧SCR(选择性催化还原)的技术路线。它通过优化喷油和燃烧过程，尽量在机内控制微粒PM的产生，而在机外后处理过程中，采用尿素溶液对氮氧化物NOx进行选择性催化还原。这一技术路线在欧洲占主流，欧洲长途载货车几乎全部采用这一方案。”   因此，同样采用SCR技术实现排放升级的国内重型卡车，也会像欧洲一样每年消耗大量的车用尿素。但实际情况是，国内不少地区实施国四排放标准已经有一段时间，车用尿素需求量却明显不足。   “去年国内车用尿素市场销量仅为2-3万吨，和欧洲市场几十万吨的需求量比起来，明显差距很大。”   不过，胡林枝表示，随着国内重型车国四排放标准实施范围的进一步扩大，目前车用尿素市场正处于“爆发”前夕。“预计到2015年，这个市场将正式步入爆发阶段。”   车用尿素此外，针对用户担心的“车用尿素会增加油耗”等疑问，胡林枝也给予了解答。胡林枝指出，使用车用尿素与油耗并无直接关系。车用尿素用于国四车辆的SCR系统，通过OBD系统的ECU与发动机发生联系，只要SCR系统正常工作，采用高压共轨技术的国四发动机燃烧就会更充分，车辆输出功率会更加稳当，可以比国三发动机节省6%左右的油耗。因此，车用尿素不会增加发动机的油耗，而且优质的车用尿素能保证SCR系统更好的工作，还能发挥协助降低油耗的作用。   “市面上常说，尿素使用量为燃油消耗量的3%-5%。这里要需要注意的是，3%-5%是指消耗100L的燃油，需要消耗3-5L的车用尿素。简单理解就是只消耗车用尿素，而不会消耗燃油，因此不会带来油耗的增加。”胡林枝补充说道。