应对EPA的柴油机排放技术

为了满足新公路汽车排放标准，并为在用的汽车发动机提供改造方案，降低排放的技术不断得到开发和应用（如后表）。大部分制造商和用户都希望能够将这些技术结合起来运用，一些采取了高废气循环率和排放后处理等技术的设备，经过EPA和加州空气资源协会检验后，证实经其改进过的发动机，确实能减少氮氧化物和颗粒物的排放量。 

自从发动机排放标准颁布以来，许多基于改进发动机的排放控制手段就在持续的研究开发之中。这些手段包括硬件的细微改进；包括主要发动机部件的重新设计，如气缸；包括燃油喷射系统电控装置的运用。另一种常用的、成本较低的发动机改进技术是废气再循环系统（EGR）。虽然EGR中使用的废气冷却系统和先进的燃油喷射系统，能提供更高的喷射油压和灵活的燃油喷射定时，但还需解决冷凝、布置、发动机系统集成等问题。此外，还需要升级燃油及空气管理系统，以控制EGR系统所带来的更多的颗粒物。 

然而，上述或其他的发动机改进手段，能否满足2007年及2010年的 EPA排放标准，答案并不确定。看来，要满足2007年的EPA标准，仅仅在EGR系统上花点心思，是远远不够的。而如果要达到2010年的EPA要求，还需综合运用后处理技术，或诸如选择性催化还原系统（SCR）和氮氧化合物吸附器等废气控制手段。 

在降低氮氧化物排放量上，SCR的有效性已经广为人知。但氮氧化物吸附器技术目前还无法达到减少90％氮氧化物排放的效果。 

氮氧化物吸附器要求发动机组件的整体配合，并需要额外的燃油喷射装置。其通过两种方法减少氮氧化物的生成。首先，催化剂捕捉并储存氮氧化物。直至催化剂的活性部分饱和后，再启动第二个阶段，即再生。此阶段，燃料和其他碳氢化合物将被注入到废气中。人工合成的富含碳氢化物的气体环境，引发了氧气的释放，并促成氮氧化物转化成为说氮气和水。不利的是，再生过程极大地降低了燃油经济性（需将5％的汽车燃油喷入废气当中）。吸附器十分容易为硫所损害，就算硫含量非常低，其吸附效率也将大大受到损害。 

SCR则是通过将一种尿素水溶剂注入已加进SCR催化剂的废气中，来减少氮氧化物的排放。虽然这种尿素溶剂必须储存在随车的容罐中，但对比其他技术，使用SCR有可能实现更高的燃油经济性以及较低的运行成本。经证实，在不同的发动机工作环境下，SCR能降低氮氧化物排放65％～99％。SCR技术已经在发电机组上运用达15年之久。然而，作为车用的SCR技术必须实现更小的体积，更为持久耐用，并能满足不同卡车发动机的功能需求。此外，设计系统时需要考虑防止未反应的氨气从排气管中排出，发生氨气泄漏。