ディーゼル車でよく聞く「尿素SCR」って何? 補充が必要ってどういうこと? 何のためにある? (1/2ページ)

ディーゼル車でよく聞く「尿素SCR」って何? 補充が必要ってどういうこと? 何のためにある?

この記事をまとめると

  • ディーゼルエンジンの排ガスをクリーンにする尿素SCR触媒システム
  • このシステムに必要な尿素水が韓国で不足している
  • 輸入不足の一時的状況かもしれないが地球的に心配である

クリーン化の時代 ディーゼルに必要な「尿素水溶液」とは

 尿素SCRとは、ディーゼルエンジンの排出ガス浄化のために開発された装置だ。SCRとは、選択式還元触媒の意味である。この装置を運用するために尿素水溶液を利用している。このため、尿素SCRという。また尿素水溶液の商品名は、AdBlue(アドブルー)という。ディーゼルエンジンの尿素水溶液注入口

 尿素というと、人間の排泄物を想起し、何やら近寄りがたい印象を与える。しかし尿素は保湿などで化粧品などにも使われる肌にやさしい素材で、ディーゼル排出ガス浄化ではそのアンモニア成分が有害物質の分解に役立つというものだ。

燃焼させ方の違いによる「燃え残り」への対策

 ディーゼルエンジンは、圧縮比が高い(ガソリンエンジンの約2倍)ことにより、熱効率が高く、そのため燃費のよいエンジンとされてきた。

 一方で、ガソリンエンジンのように点火プラグで混合気に着火するのではなく、高圧縮比による空気の温度上昇を利用し、燃料が自ら発火することに燃焼を任せている。したがって、エンジン内へ供給された燃料が必ずしも燃え切らず、排出ガスに混ざって放出される。これが、極端な例でいえば真っ黒な煤だ。目に見えないほどの微粒子でも、燃え残りの燃料は粒子状物質(PM)とよばれ、これが肺などへ吸い込まれると喘息などの疾病に犯される可能性がある。粒子状物質(PM)の大気汚染

 PMを燃やし尽くそうとすれば燃焼温度が高くなり、今度は空気中の窒素が酸素と化合して窒素酸化物(NOx)を生じ、これが排出ガスに混ざって放出される。NOxは、大気中で太陽光を浴びると光化学スモッグと呼ばれる有害物質となり、喉や目の痛みを起こしたり、悪化すると呼吸困難や意識障害におよんだりすることもある。そのためNOxを減らそうとすれば燃焼温度を下げるしかなく、今度はふたたびPMが排出されるという、相反する課題がディーゼルエンジンにはある。

排ガスをクリーンにする尿素との反応システム

 日産ディーゼル(現UDトラックス)とダイムラーは、それぞれ個別に尿素SCRを使ったディーゼル排出ガス浄化を開発した。ベンツの尿素水噴射注入ジェット技術

 これは、尿素に含まれるアンモニアが、NOxを分解する化学反応を促し、窒素と水にして無害化する。ただし、尿素水溶液は装置内へ噴霧して使用するので減っていくため、補充が必要だ。日本の一般的な個人のクルマ利用を年間1万kmと想定すると、年に一度補充すれば済むだろう。ただし、長距離トラックなどは移動距離が多いので、より頻繁な補充が必要だ。

 尿素水の手間を惜しんで、尿素SCRを使わないディーゼル排出ガス浄化策で済まそうとしたフォルクスワーゲン(VW)は、結局、排出ガス浄化と出力の調和を出し切れず、米国で有害物質の偽装を行うに至った。VW以外でも尿素SCRを使わずに済まそうとしていた自動車メーカー(乗用車と商用車を含)は多かったが、現在では多くのディーセル車が尿素SCRを搭載し、排出ガス規制を達成するようにしている。

マツダの尿素SCRシステム

画像ギャラリー