La réduction catalytique sélective (SCR) transforme les oxydes d'azote (NOx) issus des moteurs diesel en diazote inoffensif et en vapeur d'eau. Le procédé repose sur l'injection d'un agent réducteur azoté — généralement une solution d'urée à 32,5 % commercialisée sous le nom AdBlue — dans le flux de gaz d'échappement avant le catalyseur. Cette technologie permet jusqu'à 95 % de réduction des émissions NOx.

La solution d'urée est pulvérisée sous haute pression dans le courant de gaz d'échappement chauds. L'urée se vaporise et se décompose en ammoniac (NH₃). Au contact du catalyseur en aval, l'ammoniac réagit sélectivement avec les oxydes d'azote NO et NO₂ présents dans les gaz d'échappement, produisant du diazote (N₂) et de la vapeur d'eau (H₂O).

Le dosage de l'agent réducteur doit être calculé avec précision. Une surdose d'ammoniac peut entraîner des réactions secondaires indésirables : lorsque le carburant contient du soufre, l'excès d'ammoniac réagit avec les oxydes de soufre pour former du bisulfate d'ammonium, un composé corrosif qui peut encrasser le système d'échappement.

De nombreux constructeurs proposent des solutions intégrant à la fois un filtre à particules de suie (DPF) et un système SCR. Le système CWF-plus, également appelé DPF, capte les particules par filtration forcée à travers des parois poreuses. Le substrat filtrant est doté d'un revêtement catalytique qui abaisse la température de régénération : même des moteurs fonctionnant à des températures d'échappement inférieures à 300 °C peuvent être équipés de ce système sans nécessiter de source d'énergie auxiliaire ou d'additifs de combustible. La régénération du filtre se fait de manière automatique et continue.

Un système SCR complet comporte plusieurs éléments clés : un réservoir de fluide d'échappement diesel (DEF/AdBlue), un module d'injection haute pression, un réacteur SCR contenant le substrat catalytique recouvert d'un revêtement actif, ainsi que des capteurs de NOx et des sondes de température et de pression permettant un pilotage en boucle fermée.