柴油机技术研究
表 2：国IV后处理方案及对比分析
国IV后处理方案
应用 斯堪尼亚 和康明斯
对油品 对颗粒物 质量要求 的转化率 对硫不太敏感，但可能
20%-30%
引起排放变差
再生过程
成本
增加成本（元）
优点
缺点
1 EGR+DOC 不需要 低1000-2000
2 EGR+DOC+POC 对硫较敏感 接近60%
相对容易，
较
4000-6000较低温即低
可实现
普通喷油压力下转化率低，提高喷油压力需要技
成本低，体积小
术含量很高，难以广泛推广
转化率一般，二氧化氮排放增加，且有出现间歇性
成本较低，体积较小，黑烟的倾向，因此要求前更适合配套轻型柴油处理系统控制更精确，大机使用 于450度的高排温无法被
动再生；高含硫量对EGR系统损害较大
成本高，燃油经济性差，易堵塞，系统标定复杂，升级国V不方便；高含硫量对EGR系统损害较大
3
EGR+DOC+DPF（主动式）
美国和日本大规模采
对硫较不敏
>85% 用，以达到
感
EPA07和JP05
相对较难，需要额外
转化率高，相对被动
装置，需要10000元以
高式DPF再生过程受硫
后喷或者上
的影响小
加热达到反应温度
EGR+DOC+DPF4
（被动式）
对硫较敏
曾用于欧美
感，
在用车改造
15-50ppm
5 SCR
欧洲采用较对硫较不敏多，日本日感，可达
350pm 产
成本较高，燃油经济性
差，对硫非常敏感，易堵
转化率高，相对主动
相对容易，塞，系统标定复杂，升级
较10000元以式DPF节约能耗，燃
>85% 较低温即国V不方便，大于450
高
上 油经济性略好，无需
可实现 度的高排温无法被动再
加油站改造
生；高含硫量对EGR系统损害较大
转化率高，燃烧效率
燃烧过程中成本高，需要添加尿素，
高，动力性更好（最
8000-10000实现，无需专需要对加油站进行大规
不需要 高高达10%），油耗低
元 门针对颗粒模升级改造，系统占据空
（3%-7%），升级国五
物后处理 间较大
方便
资料来源：《现代汽车排放控制技术》，中信证券研究部
柴油机国IV要解决的主要问题是PM（颗粒物）和NOx（氮氧化物），但这两种物质产生的条件是相对的，所以从原理上讲，主要分为两大类方案。
图 2：国IV排放两种技术路线的原理
资料来源：中信证券研究部
一类是以EGR+DPF为代表的方案，这类方案的核心原理是通过EGR从排气管引入燃烧过的废气（最高可达接近40%-50%）到进入管中，以降低氧气浓度，从而使燃烧效率变差，NOx（氮氧化物）的含量随之降低，达到机内处理NOx的目的，但燃烧不好会导致CO（一氧化碳）和HC（烃类化合物）以及PM（颗粒物）的含量提高，于是需要在机外使用DOC（氧化催化转化器）来降低CO和HC，再使用DPF（颗粒捕捉器）降低PM。这种原理对应图2中的虚线方案，就是靠增加PM排放量降低NOx，然后再处理PM。