車の排ガスはどうきれいになる？ – 排気浄化システムの秘密
車を知りたい
先生、「エキゾーストエミッションコントロールシステム」って、何だか難しそうな名前ですが、一体どんなものなんですか？
自動車研究家
そうだね。「エキゾーストエミッションコントロールシステム」は、簡単に言うと「排気浄化システム」のことなんだ。自動車の排気ガスに含まれる有害物質を減らして、空気をきれいにする役割を担っているんだよ。
車を知りたい
へえー！空気中の有害物質を減らすんですね！それは、どうやってやるんですか？
自動車研究家
大きく分けて2つの方法があるんだ。1つは、エンジンの中で燃焼を工夫して有害物質を減らす方法。もう1つは、排気ガスが車から出る前に、触媒などの装置を使って浄化する 方法だよ。例えば、車のマフラーに付いている触媒装置を見たことがないかな？
エキゾーストエミッションコントロールシステムとは。
「エキゾーストエミッションコントロールシステム」は、自動車から排出されるガスを浄化するシステムです。簡単に言うと「排気浄化システム」のことです。このシステムは、有害物質である炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を減らすために、エンジンや排気系に様々な工夫を凝らしています。
具体的には、エンジンの燃焼効率を上げるための技術(前処理方式)と、排気ガスから有害物質を取り除く技術(後処理方式)があります。前処理方式では、点火時期や空燃比の調整、燃焼室の改善などが挙げられます。後処理方式では、触媒やサーマルリアクターなどが用いられます。
ディーゼルエンジンでは、PMと呼ばれる微粒子状物質の排出を抑えるために、主にエンジンの改良が行われていますが、排気ガス処理技術も開発が進んでいます。
これらの技術に加えて、燃料の蒸発やブローバイガス※の排出を抑えるシステムも、まとめて「排出ガス制御システム」と呼ばれています。
※ブローバイガス: ピストンとシリンダーの間から漏れるガス
排気浄化システムとは？ – 環境を守るための重要な役割
自動車は私たちの生活に欠かせないものですが、排気ガスによる大気汚染は深刻な問題です。そこで重要な役割を果たすのが「排気浄化システム」です。これは、エンジンから排出される有害物質を浄化し、クリーンな排気ガスに変えるための装置です。このシステムのおかげで、私たちは車を安全に利用し、環境への負荷を減らすことができるのです。
エンジン改良で排ガスを減らす！ – 前処理方式の仕組み
自動車の排気ガスには、有害な物質が多く含まれています。 環境問題への意識の高まりから、これらの有害物質を浄化することが強く求められています。そこで重要な役割を担うのが、排気浄化システムです。今回は、数ある排気浄化システムの中でも、「前処理方式」と呼ばれる仕組みについて解説していきます。
前処理方式とは、その名の通り、排気ガスが排出される前の段階で、エンジン内部で発生する有害物質を減らすことを目的としたシステムです。具体的には、エンジンの燃焼効率を向上させることで、有害物質の発生を抑制します。
例えば、燃料をより微細に噴射する「燃料噴射装置」や、空気と燃料を最適な割合で混合する「可変バルブタイミング機構」などが挙げられます。これらの技術により、不完全燃焼を抑え、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)などの有害物質を大幅に削減することが可能です。
前処理方式は、後述する後処理システムと比較して、シンプルな構造で、コストを抑えられるというメリットがあります。一方で、後処理システムだけでは十分に浄化できない物質もあるため、前処理と後処理を組み合わせることで、より効果的に排気ガスを浄化しています。
排気ガスをきれいにする工夫 – 後処理方式の技術
車が走ると、どうしても出てしまうのが排気ガス。でも、最近の車は、さまざまな技術で排気ガスを浄化し、空気をきれいに保つように工夫されています。ここでは、その秘密兵器、後処理方式の技術について詳しく見ていきましょう。
ディーゼル車の排ガス対策 – クリーンディーゼル技術の進化
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて燃費が良く、力強い走りを実現できる一方、窒素酸化物（NOx）や粒子状物質（PM）といった有害物質の排出が課題とされてきました。
しかし、近年ではディーゼル車の排ガス浄化技術が飛躍的に進化し、「クリーンディーゼル」と呼ばれるほど環境性能が向上しています。
クリーンディーゼル技術の核となるのが、DPF（ディーゼル・パティキュレート・フィルター）と尿素SCRシステムです。DPFは、排ガス中のススなどの粒子状物質をフィルターで捕集する装置です。そして、尿素SCRシステムは、尿素水を噴射することで、排ガス中の窒素酸化物を無害な窒素と水に分解します。
これらの技術により、ディーゼル車は排出ガス基準をクリアするだけでなく、CO2排出量の削減にも貢献しています。環境性能と燃費性能を両立したクリーンディーゼル車は、地球環境に優しい選択肢として、今後ますます注目されるでしょう。
未来へ向けた排ガス制御 – よりクリーンな車社会を目指して
自動車の排ガス規制は、年々厳しさを増しています。これは、地球温暖化や大気汚染といった環境問題への意識の高まりが背景にあります。では、自動車メーカーはどのようにして、よりクリーンな車社会の実現に向けて取り組んでいるのでしょうか？ その鍵を握るのが、排ガス浄化システムの進化です。
従来の排ガス浄化システムに加え、近年では、排出ガス中の有害物質をさらに低減できる新たな技術が開発されています。例えば、ガソリンエンジンの熱効率を向上させ、排出ガスを減らす技術や、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質を捕集するフィルターの性能向上などが挙げられます。
さらに、電気自動車や燃料電池車といった次世代自動車の普及も、クリーンな車社会の実現に大きく貢献すると期待されています。これらの車は、走行時に排ガスを排出しないため、大気汚染の抑制に効果的です。
自動車メーカーは、これらの技術革新を通じて、環境負荷の低減に積極的に取り組んでいます。 未来の車は、環境性能と走行性能を両立させ、人にも地球にも優しいモビリティとして、私たちの生活を支えてくれることでしょう。