כדי שכמה רכבי דיזל יעמדו בתקני פליטת פליטה, מה שצריך להוסיף הוא משהו שרוב האנשים לא יכולים לחשוב עליו. עקב בעיות פליטה, יש לטפל בתחמוצות חנקן. ישנן שתי דרכים לפתור את בעיית הפליטה. האחת היא מניעה, הכוללת בלימת התרחשותן של בעיות בשלב מוקדם של התפתחותן. גישה אחת היא ממשל, הכוללת סיכום יעיל- לאחר שמתרחשת בעיה. שתי השיטות הללו נקראות בהתאמה עיבוד מקדים ועיבוד לאחר. טרום-טיפול מטפל בגורם השורש, בעוד שאחרי-טיפול מטפל בסימפטומים. הפליטות ממנועי דיזל מורכבות בעיקר מתחמוצות חנקן (NOx) וחלקיקים (PM) (כולל פיח (DS)), ואחריהם HC. בהשוואה למנועי בנזין, למנועי דיזל יש הרבה פחות CO ו-HC, אבל הרבה יותר PM.
תקני הפליטה האירופיים למנועי דיזל הם כדלקמן: בתחילת שנות ה-90, טכנולוגיות רבות התפתחו במהירות בסיוע בקרה אלקטרונית (לדוגמה, דנסו מיפן יזמה את המסילה המשותפת בלחץ גבוה-). באמצעות שיפורים בתא הבעירה, כללי הזרקת דלק, יניקה ואגזוז וכו', ניתן היה להשלים טיהור בתוך המכונה. עם זאת, בין אם באירופה או בסין, נקודת מפנה הושלמה בעצם בשלב הרביעי של תקני הפליטה. הסתמכות רק על טיפול מקדים כדי לעמוד בסטנדרטים הנוכחיים כבר אינה ריאלית. CO משמש עדות לבעירה מלאה או לא.
הסטנדרטים נותרו ללא שינוי בשלבים הבאים, מה שמצביע בעצם על כך שהמשך ביצוע אופטימיזציה של הבעירה לטיפול בפליטות הוא משימה קשה למדי. כפי שהוזכר קודם לכן, הפליטות המכריעות ביותר ממנועי דיזל הן NOx ו-PM. הטיפול בחומר חלקיקי מסתמך בעיקר על מסנני חלקיקים (DPF), בעוד NOx מטופל בעיקר באמצעות הפחתה קטליטית. NOx היא גם פליטה מכרעת יחסית למנועי בנזין. פליטת ה-NOx של מנועי בנזין ומנועי דיזל אינן שונות בהרבה. כמובן שהשליטה במנועי דיזל קשה יותר, אבל הם בעצם באותו סדר גודל. רק בשלב השלישי של תקני הפליטה האירופיים, פליטת NOx נרשמה רשמית כפריט נפרד.
התנאים העיקריים להיווצרות NOx הם טמפרטורה גבוהה וחמצן עשיר. טמפרטורת הפליטה של מנוע בנזין גבוהה במעט ב-100 עד 200 מעלות מזו של מנוע דיזל, אבל היא זהה בעצם כאשר עוברים דרך קטע צינור אל קטע הטיפול לאחר-. הטיפול הבא לשליטה ב-NOx מתבצע בעיקר באמצעות זרז תלת-. בין שלוש המתכות היקרות, רודיום ו-Rh יכולים לזרז הפחתת NOx לגז חנקן על ידי חומר מפחית בטמפרטורה נמוכה יחסית. חומר ההפחתה יכול להיות H2 או CO.
עם זאת, תגובת הפחתה מסוג זה תלויה מאוד בריכוז החמצן בסביבה. ברגע שריכוז החמצן חורג מגבול מסוים, קשה לבצע את תגובת REDOX זו ביעילות. זהו התנאי המקדים. בין אם מדובר במנוע בנזין או מנוע דיזל, ניתן לחלק את תהליך הבעירה בעצם לתקופת השהייה (הכנת הצתה), תקופת ההצתה המהירה (שחרור מהיר של אנרגיה), ותקופת הבעירה שלאחר הבעירה (דלק שלא נשרף לחלוטין בתקופת ההצתה המהירה ממשיך לשחרר אנרגיה). עם זאת, לפני תקופת השריפה של מנוע דיזל, מקובל לחשוב שישנה תקופת שריפה איטית.- בתקופה זו, הבעירה עדיין מהירה, והלחץ בתוך הגליל ממשיך לעלות. אבל הבוכנה עברה את מרכז המתים העליון והתחילה לנוע למטה, ונפח הגליל ממשיך לגדול. הבעירה חייבת להיות מהירה מספיק כדי שעליית הלחץ תנטרל את ההשפעה של התרחבות נפח הצילינדר. לכן, בסך הכל, קצב עליית הלחץ איטי יותר מזה במהלך תקופת הצריבה המהירה-.
בתקופת הבעירה שלאחר מכן, עקב נוכחותם של גזי פליטה ומוצרי ביניים הנוצרים בתקופות הבעירה המהירה והבעירה האיטית, ריכוז החמצן כבר החל לרדת. אם ריכוז החמצן אינו מספיק, הדבר יגרום להידרדרות חדה בשריפת הדלק שנותר, שתגרום לבעירה לא מלאה, יעילות כלכלית מופחתת, פליטת חלקיקים מוגברת והשפעות נוספות. התופעה הזו של מנועי דיזל היא די רצינית. ההשפעה של טעינת העל תביא כאן יתרונות רבים (למעשה, מגדשי טורבו הם כמעט סטנדרטיים עבור מנועי דיזל בימינו), כך שמנועי דיזל זקוקים לבעירה מועשרת בחמצן-. עם זאת, בעירה מועשרת בחמצן- היא הסיבה שבקרה של NOx במנועי דיזל קשה יותר. בהתחשב בתלות שהוזכרה קודם לכן של ממירים קטליטיים תלת- בריכוז החמצן, אין זה ריאלי עבור מנועי דיזל להשתמש בממירים קטליטיים תלת- של מנועי בנזין.
כמובן שיש גם סתירה בוויסות הבעירה בצילינדר, כלומר הקושי ליישב את ה-NOx וה-PM, כאשר אחד עולה והשני יורד. שיטת הטיפול ב-NOx באמצעות אוריאה נקראת SCR (Selective Catalytic Reduction), בעלת סלקטיביות קטליטית חזקה במיוחד. חומרי ההפחתה המשמשים ב-SCR יכולים להיות חומרים שונים המבוססים על אמוניה-, כגון גז אמוניה (NH3), מי אמוניה (NH4OH), אוריאה (NH2) (2CO), ואפילו קצת HC. בעת שימוש באמוניה, טמפרטורת העבודה צריכה להיות בטווח של 250 עד 500 מעלות צלזיוס. התגובות הרלוונטיות הן כדלקמן: אם הטמפרטורה נמוכה מדי, התגובה לא יכולה להתקדם ביעילות; אם הוא גבוה מדי, הוא יפגע בממיר הקטליטי ויגרום לחומר המפחית להתחמצן ישירות, וכתוצאה מכך צריכה רבה יותר של החומר המפחית ויצירת NOx חדשים.
אם משתמשים במי אמוניה כחומר המפחית, ההשפעה יוצאת מן הכלל. זה יכול להפחית את פליטת NOx ביותר מ-95%. עם זאת, המכונה כולה דורשת מערכת בקרה מורכבת מאוד, וקשה מאוד לקבל את הריח של מי אמוניה. אז באופן כללי, יותר נוח להשתמש ב-urea. כאשר התמיסה המימית של אוריאה היא מעל 200 מעלות, יווצר NH3. בדרך זו, באמצעות מערכת ההזרקה והבקרה, ניתן לטפל ביעילות ב-NOx.
ה-ECU מחשב את ריכוז פליטת ה-NOx בהתבסס על מהירות הסיבוב של מנוע הדיזל ונפח הזרקת הדלק, מעריך את שיעור ההמרה של NOx באמצעות תורת האוריאה והטמפרטורה של הממיר הקטליטי SCR, ומחשב את כמות ה-NH3 הנדרשת. לבסוף, נפח הזרקת האוריאה הנדרש הנוכחי מתקבל באמצעות הקשר בין NH3 ואוריאה.
היעילות די ניכרת. שיעור ההמרה הנדרש על ידי יורו IV הוא רק 50%.
לגבי פליטות, גם השילוב של טכנולוגיות טרום-טיפול ואחר-טיפול הוא די מיוחד, וצריך להגיע לפשרה בין ביצועים לעלות.
