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解決排放問題的方法有兩種，一種是“預(yù)防”，在事物發(fā)展的前期遏制問題的發(fā)生；一種是“治理”，在問題發(fā)生以后進(jìn)行有效的收尾。這兩種方法分別叫做前處理和后處理。前處理治本，后處理治標(biāo)。柴油機(jī)的排放物，主要是氮氧化物NOx和和微粒PM（包含碳煙DS），其次是HC 。柴油機(jī)的CO和HC與汽油機(jī)相比少很多，但PM要多出不少。
柴油機(jī)的歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)是這樣的：

90年代初，很多技術(shù)得到電控的輔助，發(fā)展迅速（比如日本電裝拉開高壓共軌的序幕），通過燃燒室、噴油規(guī)律、進(jìn)排氣等等的改進(jìn)，在機(jī)內(nèi)完成凈化是可行的，但不論是歐洲還是中國(guó)，基本在第四階段的排放指標(biāo)完成了一個(gè)轉(zhuǎn)折，完全依處理來達(dá)到當(dāng)下的標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)做不到了，CO作為燃燒完全與否的證據(jù)，其標(biāo)準(zhǔn)在后幾個(gè)階段都沒有變化，這基本可以說明“繼續(xù)優(yōu)化燃燒解決排放”是比較困難的一件事。

前面提到柴油機(jī)的排放物關(guān)鍵的是NOx和PM，處理微粒主要靠微粒捕集器(DPF)，NOx則主要靠催化還原。NOx對(duì)于汽油機(jī)來說也是比較關(guān)鍵的排放物，汽油機(jī)與柴油機(jī)的NOx排放不會(huì)差很多，當(dāng)然柴油機(jī)的控制會(huì)難一些，不過兩者基本在一個(gè)數(shù)量級(jí)。歐洲是在第三階段排放標(biāo)準(zhǔn)才正式將NOx排放單列一項(xiàng)的：

NOx的生成條件主要是高溫富氧。
汽油機(jī)的排溫比起柴油機(jī)要略高100~200°C，但通過一段管道以后到后處理的部分時(shí)基本都差不多。其后處理控制NOx主要是通過三效催化劑來完成的，三種貴金屬當(dāng)中的銠Rh在較低的溫度下就可以催化NOx被還原劑還原為氮?dú)?，還原劑可以是H2也可以是CO。不過這種還原反應(yīng)是很依賴環(huán)境當(dāng)中的氧濃度的，氧濃度超過一定限度以后，這種氧化還原反應(yīng)就很難有效的實(shí)現(xiàn)，這是前提。

而不論是汽油機(jī)還是柴油機(jī)，燃燒過程基本上可以分為滯燃期（著火準(zhǔn)備），急燃期（迅速釋放能量），以及后燃期（未在急燃期完全燃燒的燃料繼續(xù)釋放能量）。不過柴油機(jī)在后燃期之前，一般會(huì)認(rèn)為存在一個(gè)緩燃期，這個(gè)時(shí)期燃燒仍然迅速，缸內(nèi)壓力持續(xù)上升，可是活塞已經(jīng)過了上止點(diǎn)開始下行，氣缸容積不斷增加，燃燒足夠快，壓力的上升才能抵消氣缸容積膨脹的效果，因此總體來說壓力上升速度比急燃期更慢。
在后燃期時(shí)，因?yàn)榧比肌⒕徣计陂g產(chǎn)生的廢氣以及中間產(chǎn)物的存在，氧濃度已經(jīng)開始下降，如果氧濃度不足，會(huì)造成剩余燃料的燃燒急劇惡化，結(jié)果就是燃燒不完全經(jīng)濟(jì)性下降、微粒排放提升等等的效果。
柴油機(jī)的這個(gè)現(xiàn)象頗為嚴(yán)重，增壓的效果會(huì)在這里帶來很多利好（事實(shí)上如今的柴油機(jī)增壓器幾乎是標(biāo)配），因此柴油機(jī)需要富氧燃燒，可是富氧燃燒是柴油機(jī)的NOx控制更難的原因。

結(jié)合前面提到的三效催化器對(duì)氧濃度的依賴，讓柴油機(jī)使用汽油機(jī)的三效催化器是不現(xiàn)實(shí)的。
當(dāng)然調(diào)節(jié)缸內(nèi)燃燒也存在矛盾，即NOx和PM之間的難以調(diào)和，此消彼長(zhǎng)。

使用尿素處理NOx的方法，被稱為SCR (Seletive Catalytic Reduction)，催化作用選擇性。
SCR使用的還原劑可以是各種氨類物質(zhì)，比如氨氣NH3，氨水NH4OH，尿素(NH2)2CO等等，甚至是一些HC。

使用氨氣時(shí)，工作溫度需要在250~500°Ｃ范圍內(nèi)，相關(guān)反應(yīng)是這樣的：

如果溫度過低，反應(yīng)就沒辦法有效進(jìn)行，溫度過高時(shí)，則會(huì)損傷催化器，并且會(huì)使還原劑直接氧化造成更多的還原劑消耗，導(dǎo)致新的NOx生成：

如果使用氨水作為還原劑，效果拔群?？梢越档蚇Ox排放95%以上。但是整機(jī)需要一套非常復(fù)雜的控制系統(tǒng)，而且氨水的氣味非常讓人難以接受。
所以通常來說，使用尿素更為方便，尿素的水溶液在200°C的溫度以上，會(huì)產(chǎn)生NH3。

如此，通過噴射以及控制系統(tǒng)，就能夠有效的對(duì)NOx進(jìn)行處理了。

ECU通過柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速以及燃油噴射量計(jì)算出NOx的排放濃度，通過尿素理論、SCR催化器的溫度對(duì)NOx的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行估算，并計(jì)算所需要的NH3量，后通過NH3與尿素之間的關(guān)系得到當(dāng)下需要的尿素噴射量。

效率比較可觀，歐四要求的轉(zhuǎn)化率僅為50%。

對(duì)于排放而言，前后處理的技術(shù)如何搭配也比較講究，需要在性能與成本當(dāng)中做折中。

還記得前面提到的，調(diào)節(jié)缸內(nèi)燃燒時(shí)NOx和PM的矛盾么，使用后處理來調(diào)和這個(gè)矛盾是比較重要的，要達(dá)到歐四或者歐五的標(biāo)準(zhǔn)，SCR已經(jīng)是比較常見的一條路了。

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