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尿素SCRシステム(にょうそSCRシステム)は排出ガス浄化技術の一つで、窒素酸化物(NOx)を浄化する技術である。SCRはSelective Catalytic Reductionの略であり、日本語では「選択(的)触媒還元」を意味する。

SCR(選択触媒還元、Selective Catalytic Reduction)なので尿素以外の還元剤を使用する物もあるが、そのなかで尿素水を使用するものが比較的多くなっている。

日産ディーゼル工業がトラック向けに実用化し、欧州も同様にトラック等の商用車に採用されている。また、大型乗用ディーゼル向けにもドイツメーカーを中心に採用が進むと思われる。

なお、誤解されがちであるが、日産ディーゼルのFLENDS(Final Low Emission New Diesel)システムとは、超高圧燃料噴射システム(GE13系はユニットインジェクター、MD92系はコモンレール式燃料噴射装置)と本装置を組み合わせたもので、触媒装置単体の呼称ではない。本稿で述べる。

◆ 歴史

・ 2003年(平成15年)11月3日 - 第38回東京モーターショーに日産ディーゼルが実機(単体)および車両に搭載した状態で展示したFLENDSシステムは、世界一厳しいと言われる平成17年排出ガス規制を1年近く前倒しして適合したことで話題を集めた。

・ 2004年(平成16年) - 日産ディーゼルがこのシステムを導入した新型トラック・クオンを発売。

◆ システムの概要

原理としては、アンモニア(NH₃)が窒素酸化物(NO_x)と化学反応することで窒素(N₂)と水(H₂O)に還元されることを応用したもので、火力発電所や船舶の排気ガス処理システムにヒントを得ている。ただしアンモニアを車両に積むのは危険なので尿素水をタンクに入れて搭載し、これを排気中に噴射することにより高温下で加水分解させアンモニアガスを得る。

このアンモニアによりNO_xを還元しN₂(窒素ガス)とH₂O(水蒸気)を得る。

◆ 日産ディーゼル・FLENDS(フレンズ)システム

バスとしては世界で初めて実用化に成功したコモンレール式燃料噴射システムと尿素SCR触媒、高精度クールドEGRを組み合わせたディーゼル排出ガス低減システム。

PMとNO_xの大幅削減を達成し、排出するCO₂を削減したディーゼルエンジン。

・ コモンレール式燃料噴射システム - 燃料噴射圧力を高圧化することによって燃料が細微化してPMの発生を抑えるシステム。

・ 高精度クールドEGR - 排出ガスの一部を燃焼室に再循環させるシステム

・ AdBlue®ドイツ自動車工業会の登録商標 - 尿素32.5%の水溶液。日産化学工業、日本化成、三井化学が製造する。トラックステーション、日産ディーゼル及び三菱ふそう販売店、AdBlue販売元拠点の約1500箇所で供給が可能。

・ NO_x削減原理

◆ 長所と短所

◇ 長所

・ このシステム自体による燃費の悪化要因が少ない。

・ NOx吸蔵還元触媒と比較して、排気温度が低い状態からでも浄化能力があり、耐久性も高い。また白金などの貴金属を使わなくてすむため、SCR単体なら低コスト化が図れる。

◇ 短所

・ 尿素水タンクおよび噴射システムに加え、システムの前後段に酸化触媒を装着する必要があり、重量増により積載量が減少する。

・ アンモニアが排出される危険があるので、排気漏洩防止装置の取り付けが必要。

・ 尿素水切れを起こすとエンジンの再始動ができなくなる。

・ 乗用車に使用する場合は大型車と違い、尿素噴射に圧縮空気が使えない、また小型乗用車では尿素タンクや追加される触媒の取り付けスペースの確保が困難である。

◆ 各社の動向

・ 日産ディーゼルは、自社のトラック・クオンのみならず三菱ふそうトラック・バスにもこの技術を供給することで同社と合意し、2007年にスーパーグレートに導入した。また、第40回東京モーターショーにおいて、DPFを併用した次世代型の尿素SCRシステムを出品している。

・ 三菱ふそうトラック・バスは、当初独自に開発を進めていたが、リコール問題で中止。日産ディーゼル製の供給を受けることで合意。

  ・ 上記のように日デと三菱ふそうは使っているシステムが同じであるため、どちらのトラックステーションやトラック販売所でも尿素水の補給が行える。両社の補給可能箇所を足し合わせると全国で1500箇所に上るhttp://response.jp/issue/2007/0813/article97768_1.html。

・ いすゞ自動車は、既に第36回東京モーターショーに参考出品しているが、尿素水の供給インフラの整備が充分でないため、時期尚早と判断。その後第40回東京モーターショーにおいて、尿素水噴射に空気の圧縮を必要としない、次世代システムを出品しており、実用化するのであればこちらになると思われる。

・ メルセデス・ベンツは、「ブルーテック(Blue-tech)」の名称で乗用車用に展開予定。2006年に北米で発売された「メルセデスベンツ E320 CDI」」は「ブルーテック」を名乗るものの、大市場であるカリフォルニア州やニューヨーク州を始めとする5州の排出ガス規制をクリア出来ず、それらの州での販売は不可能となっている。

・ 本田技研工業は、触媒中でアンモニアを精製することで尿素水溶液の補給がいらない、まったく新しいNOx触媒を開発。試作車を実験走行させている。

・ マツダは、2009年後半から欧州市場で発売予定のCX-7に搭載することを発表しているhttp://www.mazda.co.jp/corporate/publicity/release/2009/200903/090316a.html。

◆ 脚注

◆ 関連項目

・ 平成17年排出ガス規制 (ディーゼル車)

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