NOxと黒煙
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/06 05:53 UTC 版)
排ガス中のNOxと黒煙とは、二律背反の関係にあり、しかも自動車の走行条件は、どちらの状態もあるので2000年代のPM、NOx対策では2つの後処理装置が必要になる。 高圧噴射で少量の燃料を完全燃焼させ黒煙の発生を防ごうとしても、高温高圧下の窒素と酸素（空気）により、NOxが生成されてしまう。このため、低負荷時にはEGRを増やし燃焼温度を下げてNOxを低下させる。 EGRを増やすと完全燃焼しにくくなり黒煙が増えるため、高負荷時にEGRは使えない。またEGRをなくしても高温高圧下で燃料噴射量が増えると、不均一な燃料が早期に発火して、PMが発生する。1990年代にコモンレール方式で多段噴射が使えるようになると、欧州自動車メーカーは発生したPMを多段噴射による後燃焼で完全燃焼しようとした。しかしNOxには無効だった。結局、PM対策とNOx対策のために、別々の後処理装置が使われた。 2012年に発売されたマツダSKYACTIV-Dの低圧縮比ディーゼルによって初めて高負荷時のNOxが低減され、NOxの後処理装置が不用になった。 大型舶用エンジンには硫黄分の多いC重油が使われるため、NOx浄化触媒は容易に使えない。また粗悪な重油を着火するため圧縮比も低下できない。派生型の内燃発電では水添加燃焼により燃焼温度を下げてNOxを低減している。水の気化熱で燃焼ガス温度は低下し、水蒸気は作用気体となる。熱効率は2-3%低下するだけでNOxを50%低下する。さらに多層水添加という高度な技を使えば熱効率を維持して60%のNOx低減が可能となる。
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