3.ジーゼル・エンジンの排出ガスに関する記述として、不適切なものは次のうちどれか。
(1)ジーゼル・エンジンでは、十分な空気の中で燃焼が行われるため、SOF(可溶有機成分)の発生は極めて少ない。
(2)多弁化や燃焼室形状の改良などにより、充填効率の向上や、燃料と空気の混合を最適にすることで燃焼改善を図りPMの発生を低減している。
(3)一般に高負荷時に発生する黒煙は、部分的に気化不十分となった燃料粒が高温の燃焼火炎にさらされて、燃料中の炭素が分離して、排出されたものである。
(4)EGR装置では、排気ガスの一部をインテーク・マニホールドへ再循環させてNOXを低減しているが、急に黒煙が多くなった場合は、一因としてEGRバルブの故障が考えられる。
解く
(1)ジーゼル・エンジンでは、十分な空気の中で燃焼が行われるため、SOF(可溶有機成分)の発生は極めて少ない。
PM
PMは,黒煙,サルフェート(硫酸塩)及びSOF(SolubleOrganicFraction:可溶有機成分ソリューブルオーガニックフラクション)の3種類に大別される。
黒煙は,燃料中の炭素が分離してすすとなって排出されたものである。ジーゼル・エンジンでは,吸入空気量に余裕をもたせてあるが,噴射量を多く必要とする急加速時,あるいは,高負荷時には,部分的に気化不十分となった燃料粒が高温の燃焼火炎にさらされ,燃料中の炭素が分離して,黒煙となって排出される。
サルフェートは,燃料中の硫黄分が酸化して生成された硫黄化合物の総称であり,エンジンの高負荷時や酸化力の強い触媒がある場合に多量に生成される。
SOFは,比較的低沸点で溶媒抽出が可能な有機成分のことで,具体的には,燃料である軽油や燃焼室内に混入したオイルの未燃焼分である。
ジーゼル・エンジンは空気過剰率が大きく,空気を十分に供給して燃焼が行われるため,COの発生は極めて少ない。
(2)多弁化や燃焼室形状の改良などにより、充填効率の向上や、燃料と空気の混合を最適にすることで燃焼改善を図りPMの発生を低減している。
排気ガス浄化の対応策
ジーゼル・エンジンの排気ガスの主な成分であるNOX及びPMの低減方法について説明する。
(イ)NOXの低減
(a)燃料噴射の多段化
コモンレール式高圧燃料噴射装置では,メーン噴射の前に少量の燃料を噴射するプレ噴射を行いNOXの排出を低減している。
(b)EGR(排気ガス再循環)装置
排気ガスの一部をインテーク・マニホールドへ再循環させることにより,吸入空気中の酸素濃度が減少するので,最高燃焼ガス温度が下がりNOXの排出が低減できる。
(ロ)PMの低減
(a)エンジン本体の改良
多弁化や燃焼室形状の改良などにより,充填効率の向上や、燃料と空気の混合を最適にすることで燃焼改善を図りPMの発生を低減している。
(b)燃料噴射圧力の高圧化
コモンレール式高圧燃料噴射装置やユニット・インジェクタ式高圧燃料噴射装置では,燃料噴射圧力を高圧化することで燃料を微粒化させ,周囲の空気や熱とよく触れることで良い燃焼状態となりPMの発生が大幅に低減される。
また,上記以外の方法として後処理装置による低減があるが、後処理装置については「第6章吸排気装置」にて説明する。
(3)一般に高負荷時に発生する黒煙は、部分的に気化不十分となった燃料粒が高温の燃焼火炎にさらされて、燃料中の炭素が分離して、排出されたものである。
黒煙は,燃料中の炭素が分離してすすとなって排出されたものである。ジーゼル・エンジンでは,吸入空気量に余裕をもたせてあるが,噴射量を多く必要とする急加速時,あるいは,高負荷時には,部分的に気化不十分となった燃料粒が高温の燃焼火炎にさらされ,燃料中の炭素が分離して,黒煙となって排出される。
(4)EGR装置では、排気ガスの一部をインテーク・マニホールドへ再循環させてNOXを低減しているが、急に黒煙が多くなった場合は、一因としてEGRバルブの故障が考えられる。
よって答えは（1）
