トヨタ、排ガスの流れ均一にする新触媒基材、貴金属を20%削減

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 トヨタ自動車は、中心部と周辺部で断面積が異なるセルを一体成形した排出ガス浄化用の触媒基材を開発した。断面積比率の最適化により触媒内部の排出ガスの流れをこれまで以上に均一にすることに成功。この結果、従来基材と同等の排出ガス浄化性能を維持しながら貴金属使用量を約20%低減するとともに、触媒容量を約20%小型化できる。同社は開発基材を用いた新型触媒を商品化し、今春発売予定のレクサス「LC500h」を皮切りに順次搭載していく。

 一般的に使用されているガソリンエンジン用の排出ガス浄化触媒の基材は、セラミックスを材料に四角形や六角形のセルで構成されたハニカム構造となっている。セル壁面に白金やロジウム、パラジウムといった貴金属を含む触媒材料を塗布し、排出ガスを触媒に通すことで有害な一酸化炭素、未燃炭化水素、窒素酸化物を無害化する。
 セル断面積が均一な従来型基材では排出ガスの流れに偏りが発生するため、排出ガス通過量の多い中心部は浄化性能を確保するために多量の触媒材料を必要とする。これまでの触媒材料の塗布技術では、すべてのセル壁面に一律に塗布するため排出ガス通過量の多い部分と同量の触媒材料を全面に塗布している。
 デンソーと共同で開発した「FLAD」基材は、シミュレーションや試作基材を使った検証により構成する各セルの断面積比率の最適化を図った。排気管に搭載された触媒内部の排出ガスの流れを均一化することで触媒材料の塗布量削減などを可能とした。今回、同社は断面積が異なるセルを一体成形する世界初の設計・製造技術を確立することで量産化を実現している。

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このページは、web staffが2017年2月23日 15:45に書いたブログ記事です。

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