欠点とその対策とは? わかりやすく解説

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欠点とその対策

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/03/06 07:00 UTC 版)

三元触媒」の記事における「欠点とその対策」の解説

三元触媒効率よく酸化・還元をするためにはガソリン完全燃焼し、かつ酸素の余らない理論空燃比(ストイキオメトリ、英: stoichiometry)で運転されている必要があり、暖気運転時や高負荷運転時の空燃比が濃い運転条件では浄化能力低下する燃料噴射装置エンジンコントロールユニット(ECU)の技術発達するしたがい排ガス中の酸素濃度酸素センサー(O2センサー)で測定するなど、運転状態をきめ細かフィードバック制御することで、より効率よく三元触媒利用できるようになった一方排ガス中に酸素が多いディーゼルエンジンやリーンバーンガソリンエンジンなどにはそのままでは使うことがはできず、ほかの触媒尿素SCRシステムなどの技術用いられる常温では還元能力低くエンジン始動直後などで三元触媒冷えた状態では還元能力ほとんどない。これを改善するため、アイドリング時に排気管内に二次空気導入して排気温度上昇させるリードバルブ二次空気導入装置併設する方法や、触媒エンジンに近づけて排気ガスの熱により温度上昇促す方法がとられている。その一方で過度高温晒され続けると破損するため、あまりエンジンに近い位置設置することもできないスパークプラグ失火などにより触媒多量の未燃焼ガス流入すると、反応過剰に行われ触媒過熱し損耗する。この対策として、かつて日本国内販売される乗用車には触媒コンバータ温度センサー設置して警告灯や警報ブザーなどで過熱知らせ熱害警報装置設置義務付けられていた。しかし、1991年平成3年)の在日米国商工会議所申し立てはじめとして市場開放問題苦情処理体制(OTO)を通じて熱害警報装置設置義務排除求め動き欧米より相次いだ1994年平成6年)の欧州ビジネス協会(EBC)のOTO申し立て受け入れ失火検知し燃料供給停止する電子制御導入などを条件に、1995年平成7年)に設置義務廃止された。 三元触媒材料には白金ロジウムなどの貴金属触媒用いられる貴金属使用量を低減するため、自己再生機能を持つインテリジェント触媒などが実用化されている。2008年7月24日新エネルギー・産業技術総合開発機構 (NEDO) 助成事業として熊本大学これまでのセリア(CeO2)系酸素吸蔵物質(CeO2-ZrO2)に替わる希土類オキシ硫酸塩(Ln2O2SO4)」を開発した酸素吸蔵放出量が中高温域で既存物質のおよそ8倍の大容量酸素吸蔵ストレージ物質吸蔵速度も約2倍を実現し貴金属使用量を大幅に低減する技術として期待される述べている。 三元触媒ガソリンに鉛や硫黄多く含まれていたり、オイルリン硫黄多く含まれていると化学的被毒を受け浄化性能低下する[要出典]。ガソリン含まれる鉛と硫黄については、無鉛ガソリン普及し低硫黄化進んで触媒への影響少なくなった。オイル一部燃焼するため、エンジンオイル硫黄リン含まれていると触媒影響が及ぶ。硫黄リン含んだ化合物潤滑において重要な機能を担う添加剤として多く用いられていたが、ILSACなどのエンジンオイル規格硫黄リン含有量規制が行われるようになった。またブローバイガス混入するオイルの量を低減する観点から蒸発量規制され、特に低粘度オイルでは蒸発量少な性状要求されている。

※この「欠点とその対策」の解説は、「三元触媒」の解説の一部です。
「欠点とその対策」を含む「三元触媒」の記事については、「三元触媒」の概要を参照ください。

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