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柴油機以其高壓縮比而具有比汽油機更高的燃油效率，由于它具有良好的燃油經濟性、動力性、耐久性而廣泛應用于客貨車上。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，因此柴油車應用前景非常好。但是柴油車排放的NOx（氮氧化物）和PM（顆粒物）遠高于汽油車，且無法像汽油車那樣使用三效催化劑而達到國Ⅳ排放，制約著柴油機的發展。
NOx可形成有毒的光化學煙霧和具有腐蝕作用的酸雨，硫氧化物和氮氧化物正是導致酸雨的主要物質，當前酸雨的防控形勢比較嚴峻，而氮氧化物是這一階段的防控重點。
PM（顆粒物）對人體呼吸系統有極大的危害，可引起慢性肺病或致癌。PM組分主要由固態碳煙、可溶性有機物、硫酸鹽三部分組成。其排放顆粒中的可溶性有機物具有誘變作用，90%以上是致癌物質。除此之外，PM還可導致人體患慢性肺病。由于柴油機排放顆粒的粒徑較小，統計資料表明90%(質量百分數)以上的顆粒小于lμm，這些顆粒懸浮于空氣中停留時間很長，這樣就增加了接觸人體的機會，也增加了顆粒在大氣中參與其它化學反應的機會。細顆粒是造成灰霾天氣的主要原因，由于機動車保有量迅速增長，導致機動車排放迅速增加，空氣中PM2.5這種細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NOx和顆粒排放對人類健康及大氣環境具有不容低估的危害作用，限制著柴油發動機的發展。世界各國都致力于減少柴油機NOx和PM排放的研究，其途徑有提高燃油品質、實行機內凈化技術和尾氣后處理技術。但是大量的試驗研究]證明僅依靠機內凈化技術同時降低NOx和PM的排放量到符合排放法規的要求已經變得越來越困難，而且導致生產和使用成本明顯升高。因此柴油機內凈化處理的同時輔助以尾氣后處理技術來控制柴油機有害物質的排放成為柴油機未來的發展方向。
根據汽車工業發達國家的發展經驗，當前主要有兩條尾氣后處理技術路線:其一是EGR+DPF/DOC(廢氣再循環系統+顆粒捕集器/氧化型催化轉化器)路線，即先通過廢氣再循環降低燃燒過程中NOx的生成量，再通過顆粒捕集器捕集因采用EGR技術而略有增加的顆粒物，同時使用氧化型催化轉化器定期再生顆粒捕集器；其二是優化燃燒+SCR路線，即是先通過優化燃燒降低顆粒物排放，同時允許NOx生成量有所增加，然后通過選擇性催化還原技術來降低因優化燃燒而產生的NOx排放量，從而達到同時降低NOx和PM的效果。
目前，我國重型柴油車在物流及客運中所占比例逐年上升，其使用經濟性比歐洲高5%～10%。SCR技術比EGR技術節油5%-7%，因此從經濟節能角度看，SCR技術是適合我國國情的重型柴油機節能減排技術路線。
從當前國內外發動機技術來看，公交、環衛、郵政等部門使用的重型壓燃式柴油機動車輛要達到國Ⅳ排放，改造發動機已經比較困難，全球各大汽車生產公司紛紛把目光投向具有巨大開發潛力的選擇性催化還原技術（SCR，Selective Catalytic Reduction）進行煙氣脫硝后處理來滿足第Ⅳ階段排放的要求，所用的還原劑主要為尿素溶液。選擇性催化還原技術SCR的原理為：車用尿素溶液存放于容量為100L的專門儲存罐，用壓縮空氣將尿素溶液噴灑向熱的發動機尾氣（約300℃-500℃，滿足了還原反應條件），該溶液氣化后產生還原效率高的氨氣，氨氣與尾氣的NOx在SCR催化器中反應，轉化為無害的水蒸汽和N2，同時吸收了有害的煙氣顆粒。
使用車用尿素對汽車的好處
車用尿素溶液最基本的功能是將汽車尾氣中的氮氧化物轉化成無害的氮氣和水，節能又環保使您的愛車達到國家規定的尾氣排放標準。
通過SCR系統的智能控制，當存儲罐內尿素溶液不足的時候，汽車會啟動不起來，為了保證車輛的正常行駛，應備有充足的尿素溶液。
此外選用不同品質的尿素溶液，對車輛的保養也是不同的。當選用的尿素溶液純度不夠，有顆粒物、重金屬離子等雜質存在的時候，會對車輛SCR系統的噴嘴、過濾器等零部件造成嚴重損害，帶來不必要的經濟損失。低品質的尿素溶液如果化學成分不高，存在重金屬及其他化學成分的時候，會與催化劑發生化學反應降低尾氣轉化效果，甚至失去作用。因此，在選用尿素溶液的時候應盡量選用高品質的產品，以控制車輛的保養成本。

使用車用尿素的注意事項
添加車用尿素應該注意的問題有：尿素的存儲量、尿素的質量和尿素的使用量。一般尿素的存儲灌有30L-100L不等，尿素的使用量一般為車用燃油的5%，也就是50L的尿素溶液可以行駛3000公里而不用加注。此時車主往往需要隨車攜帶5L-20L不等的輕便裝尿素溶液，以備緊急加注。若車用尿素溶液在低于-11℃作業時，需采取保溫措施。
 
車用尿素的貯存
為了防止包裝材料污染車用尿素溶液而對SCR造成不利影響，貯存容器所使用的材料與車用尿素溶液應具有良好的兼容性，不發生化學反應，不產生雜質遷移，建議使用符合ISO22241-3中推薦的材料，如奧氏合金、不含添加劑的聚四氟乙烯、不含添加劑的聚乙烯和不含添加劑的聚丙烯等。
由于陽光直射造成局部過熱，或溫度長期高于25℃會使尿素分解或使水分蒸發，引起車用尿素溶液變質，因此要求不高于25℃避光保存。
尿素溶液凝固時體積比液態時增加了7%，因此要求低溫使用時包裝物應該留有足夠的空間。
適用于所有SCR排放系統的國四國五車輛。
通過車載自動診斷系統(OBDⅡ)是可以監測車輛是否使用車用尿素的。通過后處理系統的氮氧化物傳感器監測尾氣中氮氧化物的含量，若尾氣中氮氧化物含量超過限值，ECU將對發動機的轉速和扭矩進行限制，強制車輛使用者添加尿素。
車用尿素產業將形成作為SCR系統的還原劑，車用尿素溶液現已成為新興產業。在歐洲、美國等地區，車用尿素溶液已經擁有完整的產供銷體系，且擁有完整成熟的技術及應用規范。隨著實施國Ⅳ排放的臨近，車用尿素的市場也將逐步打開。據了解，車用尿素溶液的消耗量約為車輛柴油消耗量的5%。可以設想，今后車用尿素溶液的使用量將會逐年增加。秦建認為，國內在車用尿素溶液標準的推廣上還有兩方面問題亟待解決。首先，急需對消費者普及車用尿素的相關知識，使得消費者對于車用尿素溶液正確認識，避免產生抵觸情緒;其次，在車用尿素溶液的生產和使用上，政府需要進行大力監督。“會者不難，難者不會”概括了車用尿素溶液的生產。
目前，國內重卡年新增量為80萬輛左右。按一輛車年運行里程10萬公里，每百公里消耗35升尿素計算，這80萬輛車年消耗尿素量就高達84萬噸(尿素使用量為燃油消耗量的3%-5%)；如果再算上重卡保有量的話，未來國內車用尿素年消耗量將達200萬噸。”   日前，在北京召開的2014第七屆亞洲發動機排放高峰論壇上，四川美豐加藍環保科技有限責任有限公司副總經理胡林枝，對未來國內車用尿素市場容量如是預測。胡林枝說，盡管國四排放升級有兩種基本的排放控制技術路線——EGR和SCR，但鑒于SCR技術的優勢，并結合我國的實際情況，國內大多數企業都選用SCR技術作為重卡實現國四、國五排放的主要路線。   “SCR路線，也就是優化燃燒SCR(選擇性催化還原)的技術路線。它通過優化噴油和燃燒過程，盡量在機內控制微粒PM的產生，而在機外后處理過程中，采用尿素溶液對氮氧化物NOx進行選擇性催化還原。這一技術路線在歐洲占主流，歐洲長途載貨車幾乎全部采用這一方案。”   因此，同樣采用SCR技術實現排放升級的國內重型卡車，也會像歐洲一樣每年消耗大量的車用尿素。但實際情況是，國內不少地區實施國四排放標準已經有一段時間，車用尿素需求量卻明顯不足。   “去年國內車用尿素市場銷量僅為2-3萬噸，和歐洲市場幾十萬噸的需求量比起來，明顯差距很大。”   不過，胡林枝表示，隨著國內重型車國四排放標準實施范圍的進一步擴大，目前車用尿素市場正處于“爆發”前夕。“預計到2015年，這個市場將正式步入爆發階段。”   車用尿素此外，針對用戶擔心的“車用尿素會增加油耗”等疑問，胡林枝也給予了解答。胡林枝指出，使用車用尿素與油耗并無直接關系。車用尿素用于國四車輛的SCR系統，通過OBD系統的ECU與發動機發生聯系，只要SCR系統正常工作，采用高壓共軌技術的國四發動機燃燒就會更充分，車輛輸出功率會更加穩當，可以比國三發動機節省6%左右的油耗。因此，車用尿素不會增加發動機的油耗，而且優質的車用尿素能保證SCR系統更好的工作，還能發揮協助降低油耗的作用。   “市面上常說，尿素使用量為燃油消耗量的3%-5%。這里要需要注意的是，3%-5%是指消耗100L的燃油，需要消耗3-5L的車用尿素。簡單理解就是只消耗車用尿素，而不會消耗燃油，因此不會帶來油耗的增加。”胡林枝補充說道。