*3~5 パワートレイン開発本部 *1,2 技術研究所 -101- 18 要 約 To maximize the performance of catalysts, it is necessary to optimize the precious metal surfaces which are emission’s adsorption sites. In order to control the precious metal’s surfaces, the precision of the emission control system need to be improved. Accordingly, we developed an ideal control guide line by clarifying the relations between emission conditions, precious metals’ surface conditions found by in-situ analyses (NAP XPS), and the catalytic performance, and found that the oxidation of the Rh surface deteriorated the catalytic performance. Also, as a result of the research where an oxidized surface was deoxidized to recover the catalytic performance in an almost-actual emission condition, the NO2 that was generated by the interaction between the surface oxygen and NO in the emission covered the adsorption sites, preventing the adsorption of emission components such as CO as well as catalytic reactions. Based on the outcome, an engine test was performed with the gas composition of lower concentration NO, showing that the NO emission was reduced by 20%. It was proved that this method improves the precision of the control of the emission system. Technical Research Center 國府田 由紀*1YukiKoda村上 浩*4 Hiroshi MurakamiPowertrain Development Div. Hiroyuki Takebayashi 住田 弘祐*2 HirosukeSumida 竹林 広行*5 兒玉 潤*3 Hiroshi Kodama触媒の特性を最大限発揮させるためには,排ガスの吸着点である貴金属表面の状態を最適化する必要がある。それを制御する,より高精度なエミッション制御の構築のため,排ガス環境,NAP XPSのその場分析による貴金属(ロジウム)表面状態及び浄化特性の関係を明らかにすることで,理想とする制御指針を得ることを試みた。その結果,Rh表面が酸化することにより浄化性能が低下することが確認された。更に,酸化した表面を還元することで触媒浄化性能を回復させる制御を実排ガスに近い条件で検討した結果,排ガス中のNOが吸着して表面酸素と相互作用してできたNO2が吸着点を占有し,COなどの排ガス成分の吸着・浄化反応を阻害していることが分かった。得られた結果を元に,従来よりもNOを低濃度にしたガス組成で処理した結果,浄化性能が従来に比べ20%向上することがエンジンテストで確認でき,本手法による制御の高精度化が可能であることが示された。 Summary 地球温暖化やエネルギーセキュリティーの観点から,自動車の燃費改善が強く求められており,内燃機関の熱効率向上が急務となっている。ガソリンエンジンの熱効率向上のために,オットーサイクルでは膨張比を高める触媒浄化メカニズムの解明 No.35(2018) マツダ技報 ことやリーンバーンが有効であることが示されており,その研究が進められていることから(1), (2),今後のエンジン燃焼形態は従来のSI燃焼からリーンバーンへ移行する可能性が高まってきている。一方,環境保護及び健康影響の観点から,自動車の排出ガス規制は世界的に年々厳しくなっており,その規制に適合させるためには,酸素EMシステム制御モデル化のための Clarification of Catalyst Reaction Mechanism for Modeling of Emission System Control 1. はじめに
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