クルマの隠れ排ガス「燃料透過」を防ぐ技術
車を知りたい
先生、「燃料透過」ってなんですか？ 環境問題と関係があるみたいですが、よく分かりません。
自動車研究家
良い質問ですね。自動車の燃料タンクって、実はごくわずかにガソリンが染み出てしまうことがあるんだ。これが「燃料透過」だよ。目には見えないけれど、これが大気中に放出されると環境問題になるんだね。
車を知りたい
そうなんですね！ では、燃料透過を防ぐためには、どんな対策がされているのですか？
自動車研究家
いくつか方法があるけど、例えば、燃料タンクの素材に特別な処理をしたり、ガソリンを通しにくい多層構造のタンクが使われたりしているよ。 特にEVOHという素材は、ガソリンをほとんど通さないため、最近注目されているんだ。
燃料透過とは。
「燃料透過」とは、自動車の樹脂製燃料タンクや配管から燃料が微量に漏れ出す現象のことです。欧米では、自動車からの排ガスだけでなく、揮発ガソリンの排出量も規制されているため、この燃料透過を防ぐことが重要な課題となっています。対策として、タンク製造時にフッ素ガスを吹き込むフッ化処理や、成形後に三酸化硫黄ガスを吹き込むスルフオン化処理などが行われています。さらに、ナイロンや特殊なポリエチレンをバリア材とした多層構造の燃料タンクも実用化が進んでいます。
環境規制と燃料透過問題
自動車からの排出ガス規制は、年々厳しさを増しています。特に、CO2排出量削減は世界的な課題となっており、自動車メーカー各社は電気自動車(EV)やハイブリッド車(HV)など、燃費の良い車の開発にしのぎを削っています。しかし、排出ガス規制の対象となるのは、エンジンから排出されるガスだけではありません。近年、問題視されているのが「燃料透過」と呼ばれる現象です。
樹脂製燃料タンクの課題
ガソリン車の排ガス規制強化に伴い、従来の排気ガスに加えて、「燃料透過」と呼ばれる現象が注目されています。これは、燃料タンク内のガソリンが気体となって微量ずつ蒸発し、大気中に放出されてしまう現象です。
近年、自動車の軽量化のために、金属製の燃料タンクから樹脂製の燃料タンクへの移行が進んでいます。樹脂は金属よりも軽量で加工しやすいというメリットがある一方で、ガソリンを透過しやすいという課題を抱えています。このため、樹脂製燃料タンクを採用する際には、燃料透過を抑制するための高度な技術が求められます。
燃料透過のメカニズム
ガソリン車やディーゼル車から排出される排ガスは、地球温暖化や大都会の大気汚染の原因の一つとして、長年対策が施されてきました。一方で、近年注目されているのが「燃料透過」と呼ばれる現象です。これは、燃料タンクや燃料系部品からガソリンなどの燃料が気化して漏れ出す現象を指します。目に見えない「隠れ排ガス」とも呼ばれ、排出ガス規制の強化によって従来の排ガスが減少した一方で、燃料透過による環境負荷が相対的に大きくなっているという指摘もあります。
燃料透過防止対策：フッ化処理とスルフオン化処理
ガソリン車やハイブリッド車など、ガソリンを燃料とするクルマにおいて、「燃料透過」は避けては通れない問題です。燃料透過とは、ガソリンタンクや燃料ホースなどの素材をガソリン成分が微量に透過してしまう現象のこと。これは、大気汚染や燃料の無駄につながるため、様々な対策が講じられています。
その中でも、「フッ化処理」と「スルフオン化処理」は、燃料透過を抑制する主要な技術として知られています。フッ化処理は、燃料系部品の素材表面にフッ素樹脂の層を形成することで、ガソリン成分の透過をブロックします。一方、スルフオン化処理は、素材表面にスルホン酸基を導入することで、ガソリン成分との親和性を低下させ、透過を抑制します。
これらの処理は、それぞれ異なるメカニズムで燃料透過を抑制するため、部品の材質や用途に応じて使い分けられています。また、近年では、より高い燃料透過抑制効果を持つ新たな処理技術の開発も進められています。
多層構造による進化：EVOHバリア燃料タンク
ガソリン車やハイブリッド車など、ガソリンを燃料とするクルマにおいて、「燃料透過」は無視できない問題です。燃料透過とは、ガソリンに含まれる揮発性有機化合物（VOC）が、燃料タンクやホースなどの部材を透過し、大気中に放出される現象を指します。これは、大気汚染や健康への悪影響をもたらす可能性があり、排出ガス規制の対象となっています。
この燃料透過を抑制するために開発されたのが、EVOH（エチレン・ビニルアルコール共重合樹脂）バリア燃料タンクです。EVOHは、ガスバリア性に非常に優れた樹脂であり、燃料タンクの素材として用いることで、VOCの大気中への放出を大幅に抑制することができます。EVOHバリア燃料タンクは、EVOH樹脂を燃料と接触する内層に、高強度な樹脂を外層に用いた多層構造となっています。これにより、優れたバリア性と燃料タンクとしての耐久性を両立させています。
EVOHバリア燃料タンクは、環境負荷低減に大きく貢献する技術として、多くの自動車メーカーで採用されています。今後も、より一層の環境性能向上のため、燃料透過抑制技術の開発は進められていくでしょう。