随着环境保护意识的增强和对尾气排放要求的日益严格，现如今各家皮卡厂商都把提升发动机尾气排放标准视为重中之重，而相比汽油发动机而言，想解决柴油发动机的尾气排放问题则更加复杂和困难。甚至大众汽车集团不惜使用作弊软件通过检测，也就是我们熟知的“大众排放门”事件，这也侧面反映了柴油发动机的尾气排放问题确实非常棘手。
不过现在今非昔比了，我国皮卡厂商们为了提升柴油发动机的排放标准，使用了非常多的新技术，尾气排放已经达到了非常高的水平。但很多车友们则搞不懂具体的工作原理，所以本文就来带大家一探究竟。
措施一：提升柴油标准
想提升柴油发动机的排放标准，一定是需要两条腿走路的，不仅要提升发动机的技术，提升柴油本身的品质是同样重要的。而随着每次排放标准的升级，其实柴油标准也在同步升级，目前从国二标准一路升级至国六标准。
譬如，国二标准柴油的硫含量要求是低于500毫克/公斤，而到了国六标准则低至10毫克/公斤，多环芳烃含量也由11%降至7%。高标准的柴油才能确保发动机在氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)、颗粒物(PM)和一氧化碳(CO)等有害物质的排放量符合最新的国家标准。
措施二：优化燃油喷射系统
解决了油品的问题之后，柴油发动机想提升尾气排放水平，就要从燃油喷射系统下手，目前主流的技术有高压共轨喷射和多点喷射这两项技术。
众所周知，只有燃油能充分燃烧，发动机的效率才高，尾气的排放也会更好，而高压共轨喷射和多点喷射就是为此而生的。这两项技术首先能让发动机拥有更好的燃油雾化效果，可以让柴油更好的燃烧。此外，还可以根据不同的工况调节喷油压力，确保最佳的喷油量，从而提升发动机的整体性能，并且精准的喷油量能实现更好的空燃比，从而降低了氮氧化物和颗粒物的排放。
措施三：氧化型催化转化器（DOC）
优化了柴油发动机的燃烧问题之后，接下来便是尾气的后处理了，首先登场的是氧化型催化转化器（Diesel Oxidation Catalyst，简称DOC）。其核心作用是通过催化反应，将柴油发动机排放的一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）转化为无害的水（H2O）和二氧化碳（CO2），这一过程主要依赖于催化剂的氧化能力，而不涉及还原反应。
DOC通常是陶瓷或金属制成的多孔载体，并使用铂（Pt）和钯（Pd）等贵金属作为催化剂，大量的小孔通道提升了表面积，使得排气中的一氧化碳和碳氢化合物能够充分与催化剂接触，从而提高转化效率。在催化过程中，催化剂能够除去高达90%的可溶性有机成分，可降低3%-25%的颗粒排放。
措施四：颗粒捕集器（DPF）
经过DOC处理后的尾气，还是有大量的颗粒物，此时颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter, 简称DPF）就要派上用场了，它可以捕获排气中的固体颗粒物，如炭黑和灰分等物质。从结构上看，DPF和DOC类似，也是多孔结构的，且由陶瓷或金属制成。工作原理是将尾气引导通过这些多孔的通道，颗粒物被物理捕获在孔隙中，这是因为DPF的特殊设计，使得气体能够通过，但颗粒物则被阻挡，其阻拦效果超过90%。
由于DPF捕获的颗粒物会日积月累，如果不清理，DPF有被堵塞的的风险，所以现如今的柴油皮卡都有DPF再生功能，而再生方式通常有两种：
第一种是主动再生，也就是驻车再生。当颗粒物达到一定量时，DPF会通过增加排气温度来燃烧积聚的颗粒物，可以通过喷射燃油到排气系统中，使其在催化剂的作用下燃烧，从而提高温度并燃烧颗粒物，而这个过程需要车辆停车怠速完成。
第二种是被动再生，也就是行车再生。主要利用尾气中的NO2作为氧化剂，与颗粒物反应生成CO2，这个过程在正常的驾驶条件下自然发生，不需要额外的能量输入。
措施五：选择性催化还原装置（SCR）
经过DOC和DPF处理后的尾气，其颗粒物、碳氢化合物等有害物基本被处理的差不多了，但是氮氧化物（NOx）则不能被处理，这时就需要选择性催化还原装置（Selective Catalytic Reduction, 简称SCR）来处理了。
SCR系统的核心是利用催化剂，在还原剂的帮助下将有害的NOx转化为无害的氮气（N2）和水蒸气（H2O）。这个过程通常涉及尿素或氨作为还原剂，它们在高温下与NOx反应，通过催化作用完成转化，这也就是现在的柴油皮卡需要添加尿素的原因。
五项措施看似完美，但使用中问题不少
理论上，皮卡的柴油发动机经过上述五项措施，将会排放出合格的尾气。但实际使用中，不少柴油皮卡都患上了“国六病”，包括尿素系统故障、尿素结晶、DPF系统堵塞等问题，这些问题进而导致皮卡油耗高、发动机无力和限扭，让很多皮卡车友烦恼不已。
而国内企业也都在用各种方法解决这些问题。以中国 重汽皮卡 ( 参数 | 询价 ) 为例，搭载的潍柴WP2H 2.0T发动机，很好地解决了上述问题。因为该款发动机创新的采用了尿素双喷系统，其尿素喷嘴位于排气管不同位置，并能精确控制尿素溶液的喷射量和喷射时间，让排气管中的尿素分布更加均匀，确保尿素充分与尾气中的氮氧化物发生反应，提高了尿素溶液利用率。
这一设计大大提高了尾气处理效率，避免了尾气排放物不达标引发的发动机限速、限扭，同时有效减少了尿素结晶和积碳的形成，进而降低DPF系统堵塞的概率，可谓是一箭双雕。该技术不仅提升了皮卡车型对于油品适应性，也让那些烦人的“国六病”不再纠缠车主，绝对是省心又省钱的好技术！
总结：
虽然排放标准越来越严格，但初衷是好的，减少空气污染，是全球可持续发展的重要保证。而企业也都在做着自己的努力，用各种技术手段达到排放标准，让大家能够买到合格的产品。我相信随着各家企业的升级，后续还会有更先进更方便的技术能够使用，毕竟车只是人们生活的工具，最大化为人们提供便利才是最终的目的。
