为什么柴油车需要加尿素，汽油车不需要吗？

柴油车需要加尿素，而汽油车则不需要，这主要源于它们的工作原理和尾气成分的差异：

柴油机的尾气中含有大量的氮氧化合物，这些物质对大气有严重的污染，必须用尿素将其还原成无害的物质；而汽油机的尾气中氮氧化物含量很少，因此使用三元催化器就可以处理干净了。

柴油机在工作时，让大量的空气进入燃烧室，并强力压缩，形成高温高压的空气。在压缩上止点附近，喷油器向高温高压的空气中喷射适量的柴油。由于柴油粘度大，喷入气缸的柴油不会完全汽化，而是以小颗粒形式存在，在燃烧室中与空气混合后形成的可燃混合气不是均匀的。为了让柴油充分燃烧，通常让空气的量远大于柴油的量，空燃比一般都超过了20。

这样柴油和空气组成的可燃混合气在燃烧时，就形成了富氧燃烧。空气的主要成分是氮气，氮气在高温高压的燃烧室中与空气中的氧气发生反应，生成了氮氧化物。氮氧化物是一种有害气体，在空气中会与水结合形成酸雨，进而导致土壤酸化以及水体富营养化。

为了减少氮氧化物的排放，可以通过改善可燃混合气的燃烧，让柴油机尽可能少生成氮氧化物，如降低燃烧室温度、改善燃烧室形状、改善喷油器喷油规律、采用废气再循环技术等。然而，这些方法对降低氮氧化物的生成量作用有限，需要极高的成本和较长的时间。

在日益严苛的排放法规面前，人们只能另辟蹊径，用机外净化的方法来处理柴油机尾气中的氮氧化物。所谓的机外净化，就是对柴油机的尾气直接进行净化处理。这个选择性催化还原系统的工作介质是尿素，它一般用32.5%的高纯尿素和67.5%的去离子水配置而成，学名叫做“柴油机尾气处理液”。在柴油机工作时，将一定量的尿素水溶液喷入排气管，与高温高压尾气相混合。

随后尿素在高温下发生水解和热解反应，生成氨气。然后氨气与尾气一起进入SCR催化器，在催化剂的高温表面，氨气将氮氧化物还原为无毒无害的氮气和水，而多余的氨气也被还原为氮气。这样就使尾气中的氮氧化物含量大大降低，只排出氮气、二氧化碳和水，从而达到降低尾气中氮氧化物含量的目的。

汽油机燃烧过程与柴油机有很大的区别，尾气中物质的成分也不同。汽油机是标准燃烧，汽油与空气的混合比一般是标准的1：14.7，汽油与空气几乎同等消耗完毕。尾气中的主要成分是一氧化碳、碳氢化合物和少量的氮氧化物。这些物质对大气也是有害的，所以要进行处理。汽油机尾气中的主要成分是碳氢化合物，所以处理掉碳氢化合物才是主要任务。

汽油机使用的尾气处理装置是三元催化器，它是一种含有铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)三种金属氧化物的蜂窝状陶瓷体。当汽油机尾气流经这里时，会进行一系列复杂的氧化-还原化学反应，一氧化碳在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳，碳氢化合物在高温下氧化成水和二氧化碳，氮氧化物还原成氮气和氧气。就这样三种有害气体都变成了无毒无害的常见气体，汽车尾气得以净化。