自動車（廃棄触媒）開発に詳しい方にお伺いします！

Question

現在使用されている車用排気ガス触媒にはプラチナとパラジウムなどが使用されているそうですが、
実際のフィルター部分には網の部分を想定したら何パーセント程度あるのでしょうか？

排気量でも違うでしょうし、
メーカー、車種によっても違うでしょうし、
ディーゼルかガソリン車かによっても違うと思いますし。。。
学校で研究に投稿したいとおもっています。
マフラーの触媒部分だけに絞って教えていただければ光栄です！
触媒は、エンジンの排気ガスに含まれる、窒素酸化物（Ｎｏx)などを、取り除く装置（部品）です。
（完璧に取り除けるわけではないようです。）
簡単に言うと、排気ガスのフィルターですね(^^ゞ

よろしくお願い致します！

Answer 1

「廃棄」じゃなくて、「排気」だよね。

また、マフラーに組み込まれているのは稀で（無いと思うけど）、普通はエンジンの排気の出口にすぐ付いているはず。
これは理由があります。

肝心の問題は「実際のフィルター部分には網の部分を想定したら何パーセント程度あるのでしょうか？」とありますけど、何に対してのパーセンテージ？
何が知りたいのか良くわかりません。

他の方も指摘されている通り「触媒」であって、「フィルター」ではありません。
ちょっと難しめですけど、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E5%85%83%E8%A7%A6%E5%AA%92


大きな目的は、窒素酸化物を還元することで、同時に炭化水素（HC）、一酸化炭素（CO）なども無害な物に変化させるのが目的です。
窒素酸化物は、通常の燃焼（家のコンロなど）ではほとんど発生しません。
ところが、自動車のエンジンの内部の燃焼温度は、かなり高く燃料が非常に早いためにいろんな副産物が生まれます。
窒素酸化物にしても、発生量が少なければ放置しておけば問題は少ないのですけど、自動車から大量に発生するために処理が必要になったわけです。

フィルターで漉し取るという考え方の場合、いつかはフィルターを交換しなければなりません。
自動車の排ガス処理ではそういったものは使われていないはず。
昭和50年規制の当初の車は、触媒を車検ごとに交換することになっていましたが、それは触媒の能力、耐久性のデーターが無かったためでしょう。
技術も上がり、諸々の問題がクリアできて、昭和53年規制のコロからは無交換タイプになっています。

異物を漉し取ると勘違いしているので、単なる網と思い込み、断面積に対して網を除いた部分の面積比を知りたいという発想になったのでしょうね。
完全に間違いです。


いくつかのタイプがあるとは思いますけど、多いのはハニカム構造のものでしょう。

10～20cm程度の直径で（長さもそんなものが多かった記憶があります。以前に解体屋さんで見たものですけど。）断面には無数の穴が開いていて、それが蜂の巣のような六角形をしていました。
片側の面から排気ガスが進入してきてその穴を通り、出て行くわけですけど、その穴の内側に触媒成分が塗布されています。
排ガスは小分けにされて穴の中を通りますけど、そのときに触媒が触れて窒素酸化物などを還元していくわけです。

その部分の面積比というのでしたら、50%程度じゃないかな？
元々5cm程度の排気管ですから、その２～４倍の直径であれば流せるガスの量の問題はないはず。

ちなみに、大昔の床下に設置していたタイプでは、湯たんぽ状のケースの中に小石のようなセラミックをぎっしりと詰めて、その表面に触媒が塗布されていたとか。（排ガス処理の考え方が異なっていて、今とは触媒の種類が異なっていたはずです。）


エンジンの排気部分にほぼ直付けのような位置にある理由ですが、この色外は温度が上がらないと有効に作用しないそうです。
排気は素の温度は非常に高いのですけど、それをそのまま外に出すと火災の危険もありますし、騒音の問題も在ります。
排気ガスのエネルギーを取り除くのがマフラーの役目ですが、マフラーに組み込むと温度が下がった状態での排ガスを受け入れることになり、触媒の能力が下がります。
燃焼室内の温度が一定以上になると窒素酸化物の発生量は多くなるそうですから、それを下げると排気ガスの温度も下がるわけで、できるだけ出口近くであれば効率よく処理できるわけです。

質問者からのお礼コメント

ありがとうございます。もうひとつ質問が出来ました。できる範囲で回答をお願い致します！

Answer 2

私の経験上、台あたりの重量はガソリン車の
排気量2000ccクラスで4g/台前後、
ディーゼル車では、その2～3倍です。

パーセントにすると1wt%以下です。
貴金属以外の重量が多いためです。

排気量が多い程、貴金属量は増えます。
ガソリン車は技術の進歩により貴金属は減りつつあります。
ディーゼル車は規制強化で貴金属は増えつつあります。

学校の研究に投稿するのであれば
年間の貴金属使用量における自動車の占める割合、
およびその年間の推移を調べると良いと思います。

また貴金属の採掘場所、価格変動、リサイクル量、
リサイクル方法等も調べると面白いと思います。

しかし他の方の投稿は手厳しいですね(^_^;)

Answer 3

触媒に使用する白金族使用量は技術の進歩もあり減っています。
その％は企業秘密です。ここで聞いても答える人はいないと思いますよ。過去の技術開発の発表資料も何％削減とは書いているけど、使用量は書いていないことが多いです。まあ、それ以前にもっと基本的なことを勉強しましょう。
調べること考えることを放棄して、ここやネットで得た情報でレポート書いたところであなた自身のためにはなりませんけどね。

Answer 4

取り除く装置？？？？？
フィルター？？？？？
あなたは中学生ですか。
先ずは触媒とは何かを勉強してください。

Answer 5

ディーゼルは排気温が低いため触媒効果が出にくいです。
含有率については企業秘密ではないでしょうか。

Answer 6

簡単な言い方にしても
『フィルター』
では、ありませんよ。

フィルターとは、
【濾しとる】
ような形状を言います。


言葉の認識から、やり直し。