平成17年実施検定1級小型問題8：筒内噴射式ガソリン・エンジンの排出ガス浄化システム

筒内噴射式ガソリン・エンジンの排出ガス浄化システムに関する記述として，不適切なものは次のうちどれか。

（1）成層燃焼時は，安定した燃焼となっているため，大量のEGRを行い，燃焼温度を下げることによりNOxを低減している。

（2）超リーン燃焼時にEGRを行うとエンジンが不調になるため，EGRは行わず，リーンNOx触媒によりNOxを低減している。

（3）リーンNOx触媒には選択還元型とトラップ型があり，選択還元型は，リーン燃焼時に活性層でHCを使用してNOxを還元している。

（4）高負荷運転時にはEGRを行い，NOxを大幅に低減している。

解く

（1）成層燃焼時は，安定した燃焼となっているため，大量のEGRを行い，燃焼温度を下げることによりNOxを低減している。

適切

排出ガス浄化対策

成層燃焼では，超希薄燃焼を行うため，三元触媒では NOx 低減ができない。しかしながら，成層燃焼時は，非常に安定した燃焼となっているため， EGR を導入しても安定した燃焼が可能である。

そこで，大量の EGR を導入し，燃焼温度を下げることにより NOx 自体の生成を大幅に低減している。

また，均質リーン燃焼時には，燃焼限界にあるため， EGR が導入できないので，それらの対応を含め，リーン NOx 触媒を採用し， NOx を更に低減している。

（2）超リーン燃焼時にEGRを行うとエンジンが不調になるため，EGRは行わず，リーンNOx触媒によりNOxを低減している。

不適切

（3）リーンNOx触媒には選択還元型とトラップ型があり，選択還元型は，リーン燃焼時に活性層でHCを使用してNOxを還元している。

適切

リーン NOx 触媒

リーン NOx 触媒には，選択還元型とトラップ型がある。

表のようにそれぞれに長所と短所があり，使用状況に応じた使われ方をしている。

表　リーンＮＯx触媒の種類と特徴

	選択還元型	トラップ型
原理	リーン（希薄）燃焼時に活性層でHCを使用してNOxを還元する	リーン（希薄）燃焼時には、NOxを吸蔵物質に蓄えておき、理論空燃比運転時に濃くし、排出ガス中のCO、HC等を利用してNOxを還元する。
長所	定常的な浄化が可能。ガソリン中に硫黄分が含まれていても浄化性能への影響は少ない。	NOxの浄化率が高い。
短所	還元にHCを使用するため、上流に三元触媒を設置できない。このため、三元触媒の活性化に時間が必要。	ガソリン中に硫黄分が含まれていると急速に劣化する。NOx還元時は空燃比を濃くする必要あり。
短所を補う制御	触媒早期活性化制御により、燃焼（膨張）工程での燃料噴射を行なうと共に排気滞留時間が長いのマニホールドを採用することで、短時間での三元触媒活性化を行なう。	電子制御スロットル・バルブにより、吸入空気量を絞って一時的に空燃比を濃くし、還元時の燃料消費を最小化する。