大众柴油车尾气作弊事件，引发了民众对柴油车辆尾气污染的忧虑。那么高效省油的柴油车其尾气到底能多清洁？这次作弊事件中同时被检测的宝马X5基本上达到了美国加州严苛的排放规定。那么我们从技术角度来讨论这个问题。
由于柴油发动机“压燃”的工作原理，比汽油发动机“点燃”的方式有更高的压缩比，其“冒黑烟”的尾气主要污染成分烟尘（粉尘）和氮氧化物NOx，都会危害人体健康，尤其是氮氧化物有毒。所以柴油车的尾气净化处理就尤其重要。净化主要有三个途径：
- 发动机燃烧过程的优化
随着涡轮增压，缸内直喷，多次喷射和共轨等技术的不断提升，柴油发动机燃烧过程变的越来越高效，在节省燃油的同时也减少了尾气污染物的产生。
- 颗粒过滤器减少烟尘
这种方法就是将尚未燃烧尽的碳颗粒烟尘阻挡在过滤器(particulate filter)上，粉尘就不会排出来了，看起来似乎很简单。那么颗粒积累到一定程度会不会堵塞过滤器？别担心，当高温尾气将过滤器温度加热到高于600摄氏度时，积碳粉尘就会燃烧变成二氧化碳排出。
但是如果经常跑短途，过滤器的温度还没有达到，过滤器就很可能被堵塞。那么这时加热颗粒过滤器就能解决问题了，比如用电热线圈，或者喷入额外的燃油燃烧加热。当然这个过程要耗费额外的燃油。最佳状况下，尾气中99.9 %的粉尘会被颗粒过滤器吸收。
- 催化器降低氮氧化物排放量
有两种方式。一种是SCR (Selective Catalytic Reduction)，即选择性催化还原器。德国车厂的办法是通过加入尿素溶液(AdBlue)，与尾气中的氮氧化物发生反应，生成无毒的氮气和水，完全能够达到美国加州严苛的排放规定。
这种技术在欧洲的卡车和大客车上已经普及。原理很简单，作用很明显，但麻烦也很明显。跟加油一样，私家车用户需要不停地花钱加AdBlue，大约每一千公里消耗一升，成本大约是每公里0.1欧分。而且对于私家车狭小的车内空间，还要花掉额外的空间给尿素溶液。
法国车厂的FAP系统做法比较聪明些：在油箱内装一个含有Eolys添加剂的容器，在每次加入的柴油都会混入一些Eolys添加剂。5升容量的添加剂足够车辆跑12万公里，只需要在车辆检修的时候补充。
第二种办法是NOx存储式催化转化器。转化器先将一氧化氮NO和氧气生成二氧化氮NO2，并且暂时储存在硝酸钡涂层上。当积累到一定程度时，通过稀有金属铑催化还原成氮气。这种办法技术和操作上不复杂，也不需要添加尿素。但是这个净化过程需要消耗额外燃油大约2%，所以也不便宜。
以上两种净化方法还有个缺点：当深踩油门时，比如车辆在上坡或者急加速时，大量产生的氮氧化物来不及完全与添加剂或者催化剂反应，会出现短暂的氮氧化物排放超标的问题。这次同被检测的宝马X5在上坡路段，氮氧化物排放也超标了好几倍。
是可以变干净 但成本较高
柴油车尾气完全有办法变干净。不过净化系统本身要比汽油车来的复杂和昂贵，且在净化尾气的过程中会产生额外的费用（添加剂或者额外燃油消耗），一定程度上抵消了柴油车省油带来的经济性。
可以推测大众公司作弊的动机是为了保证其柴油版车辆的燃油经济性，并且要通过尾气检查而不增加车辆额外运行成本的情况下玩起了投机取巧的把戏。结果是牺牲了环境、健康和大众品牌的信誉。这次的“作弊门”或许会加速其它“清洁”动力的发展，比如混合动力车或者电动车。
奔驰GL320柴油尾气净化系统。（图片来源: 奔驰公司）
客车添加AdBlue。（图片来源: 奔驰公司）
作者：陈工部
