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1996年04月03日

自動車排気ガス用NOxセンサを開発

日本ガイシ株式会社(社長:柴田昌治、本社 名古屋市)は、自動車用酸素センサに用いられているジルコニア厚膜技術を応用した、自動車排気ガス用NOxセンサを開発しました。

これは、将来の低燃費化対策として進められているエンジンのリーンバーン(希薄燃料)化、ディーゼル化に対応するものです。今回開発したNOxセンサを使って排気ガス中のNOx濃度を実測し、リーンバーンエンジンやディーゼルエンジンの燃焼を最適にすることにより、NOxの排出を制御することが可能となります。

本年2月にアメリカデトロイトで開催されたSAEでこのセンサーの論文を発表したところ、将来のクリーンな車両開発の有力な要素技術として自動車メーカーを中心に想像以上の反響があり、現在、評価用サンプルの製作に全力を注いでいるところです。

開発の背景効果

自動車の低燃費化に対する要請に応えるため、ガソリンエンジンでは、リーンバーン燃焼技術の開発が精力的に行われています。しかし一般にはエンジンの燃焼がリーンバーン化するNOxの排出量は増加するため、併せてNOx触媒の開発も進められています。

NOx触媒は、希薄燃焼時にNOxを吸着貯蔵し、ある程度吸着が進行した後、ガソリンの量を増やしてエンジンを運転することでNOxを還元します。NOxセンサを使ってNOxの排出(吸着)を監視し、吸着が進行したタイミングで、燃焼させるガソリンの量を増やせば、より効率のよいNOx制御が可能となり、燃焼が向上することとなります。

一方、ディーゼルエンジン車では、NOxと未燃料カーボンの排出はトレードオフの関係にあり、NOxの排出量を抑制すると未然カーボンの排出量が増加するため、NOxセンサを使って、NOxの排出を規制値限界で制御をすることにより、未燃カーボンの排出量を最小限に抑え込むことが可能となります。

<添付資料>

自動車排気ガス用NOxセンサ

自動車排気ガス用NOxセンサ

NOxセンサの基本コンセプト

NOxセンサの基本コンセプト

・第1空間の役割
ジルコニアのO2ポンプ特性を利用して、排気ガス中の酸素の汲み出し、NO2をNOに変換する。
・第2空間の役割
ジルコニアのO2ポンプ特性と、NO還元電極の併用により、NOの分解で生じた酸素量をポンプ電流として測定する。(ポンプ電流はNOx濃度に比例する。)

以上


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