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柴油機(jī)以其高壓縮比而具有比汽油機(jī)更高的燃油效率，由于它具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、耐久性而廣泛應(yīng)用于客貨車上。柴油車的HC、CO、CO2排放量比汽油車低，并能夠作為生物柴油等新能源的***使用平臺(tái)，因此柴油車應(yīng)用前景非常好。但是柴油車排放的NOx（氮氧化物）和PM（顆粒物）遠(yuǎn)汽油車，且無法像汽油車那樣使用三效催化劑而達(dá)到國(guó)Ⅳ排放，制約著柴油機(jī)的發(fā)展。
NOx可形成有毒的光化學(xué)煙霧和具有腐蝕作用的酸雨，硫氧化物和氮氧化物正是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，當(dāng)前酸雨的防控形勢(shì)比較嚴(yán)峻，而氮氧化物是這一階段的防控。
PM（顆粒物）對(duì)人體呼吸系統(tǒng)有的危害，可引起慢性肺病或致癌。PM組分主要由固態(tài)碳煙、可溶性有機(jī)物、硫酸鹽三部分組成。其排放顆粒中的可溶性有機(jī)物具有誘變作用，90%以上是致癌物質(zhì)。除此之外，PM還可導(dǎo)致人體患慢性肺病。由于柴油機(jī)排放顆粒的粒徑較小，統(tǒng)計(jì)資料表明90%(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))以上的顆粒小于lμm，這些顆粒懸浮于空氣中停留時(shí)間很長(zhǎng)，這樣就增加了接觸人體的機(jī)會(huì)，也增加了顆粒在大氣中參與其它化學(xué)反應(yīng)的機(jī)會(huì)。細(xì)顆粒是造成灰霾天氣的主要原因，由于機(jī)動(dòng)車保有量迅速增長(zhǎng)，導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車排放迅速增加，空氣中PM2.5這種細(xì)顆粒的累積就越來越多，由此造成灰霾天氣比較頻繁。
因此柴油機(jī)NOx和顆粒排放對(duì)人類健康及大氣環(huán)境具有不容低估的危害作用，限制著柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展。都致力于減少柴油機(jī)NOx和PM排放的研究，其途徑有提高燃油品質(zhì)、實(shí)行機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)和尾氣后處理技術(shù)。但是大量的試驗(yàn)研究]證明僅依靠機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)同時(shí)降低NOx和PM的排放量到符合排放法規(guī)的要求已經(jīng)變得越來越困難，而且導(dǎo)致生產(chǎn)和使用成本明顯升高。因此柴油機(jī)內(nèi)凈化處理的同時(shí)輔助以尾氣后處理技術(shù)來控制柴油機(jī)有害物質(zhì)的排放成為柴油機(jī)未來的發(fā)展方向。
根據(jù)汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前主要有兩條尾氣后處理技術(shù)路線:其一是EGR+DPF/DOC(廢氣再循環(huán)系統(tǒng)+顆粒捕集器/氧化型催化轉(zhuǎn)化器)路線，即先通過廢氣再循環(huán)降低燃燒過程中NOx的生成量，再通過顆粒捕集器捕集因采用EGR技術(shù)而略有增加的顆粒物，同時(shí)使用氧化型催化轉(zhuǎn)化器定期再生顆粒捕集器；其二是優(yōu)化燃燒+SCR路線，即是先通過優(yōu)化燃燒降低顆粒物排放，同時(shí)允許NOx生成量有所增加，然后通過選擇性催化還原技術(shù)來降低因優(yōu)化燃燒而產(chǎn)生的NOx排放量，從而達(dá)到同時(shí)降低NOx和PM的效果。
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