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自動車からの排ガスをコントロールする必要性から、自動車のコンピュータ化が進みました。 炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などが燃焼過程で発生し、テールパイプから大気中に放出される。 また、ガソリンの気化や自動車のクランクケースから排出される炭化水素もある。 1977年に制定された大気汚染防止法では、自動車から排出されるこれらの汚染物質の量を制限している。 そこで、自動車メーカーが出した答えが、汚染防止装置の追加と、自己調整エンジンの開発だった。 1981年、この自己調整型エンジンが初めて登場した。 フィードバック燃料制御システムと呼ばれるものである。 排気管に酸素センサーを取り付け、排気中の燃料の含有量を測定する。 その信号をマイクロプロセッサーが解析し、混合気や空燃比を適正化する装置を作動させる。 コンピュータシステムが進歩すると、点火スパークのタイミングを調整したり、車両に搭載されている他の排ガス制御装置を操作できるようになった。 また、コンピュータは自己監視・診断が可能である。 故障が発生すると、誤作動表示ランプを点灯してオペレータに警告する。 コンピュータは、同時にその故障をメモリに記録し、後日、技術者がその故障をコードの形で取り出し、適切な修理を判断できるようにする。 自動車に搭載されている代表的な排気ガス制御装置には、次のようなものがあります。
Catalytic Converter
Automotive emissions are controlled in three ways, one is to promote more complete combustion so there are less by products.これは、自動車の排ガスを制御する3つの方法です。 このような状況下において、当社では、「環境配慮型製品」「環境負荷の少ない製品」「環境負荷の少ない製品」を開発し、お客様に提供してまいります。 この追加の領域は、触媒コンバーターと呼ばれます。 触媒コンバータはマフラーに似ています。 触媒コンバータはマフラーのように見えますが、排気システムの中でマフラーの前方に位置しています。 コンバーターの内部には、プラチナまたはパラジウムでできたペレットまたはハニカムがあります。 プラチナまたはパラジウムは触媒として使用されます（触媒とは、化学プロセスを加速させるために使用される物質です）。 排気ガス中の炭化水素や一酸化炭素が触媒の上を通過すると、化学的に酸化され、二酸化炭素と水に変換されます。 触媒が排気をきれいにするために働くと、熱が発生します。 排気が汚ければ汚いほど、触媒はより激しく働き、より多くの熱を発生させます。 場合によっては、コンバーターが過度の熱で光っているのが見えることがあります。 もしコンバーターが汚れた排気を浄化するためにこれほど激しく働いたら、それ自体が破壊されてしまうでしょう。 また、有鉛燃料はプラチナやパラジウムにコーティングを施し、コンバータを効果的に働かせなくします。
PCV Valve
クランクケース換気システム（PCV）の目的は、通常の燃焼プロセスでクランクケース内に発生する蒸気を、燃焼中に燃焼させるために空気/燃料の吸気システムに導くことです。 この蒸気は混合気を希釈するため、エンジンの性能に影響を与えないよう、慎重に制御・計量されなければならない。 これがPCV（Positive Crankcase Ventilation）バルブの仕事である。 空燃比が非常に重要なアイドリング時には、ベーパーはほんの少ししか吸気系に入りません。 高速回転時には、混合気の臨界状態が緩和され、エンジン内の圧力が高くなるため、より多くのベーパーが吸気系に取り込まれます。 バルブやシステムが詰まると、ベーパーはエアフィルターハウジングに逆流し、最悪の場合、過剰な圧力がシールを押し、エンジンオイルの漏れを引き起こします。
EGR Valve
排気ガス再循環バルブ（EGR）の目的は、少量の排気ガスを吸気システムに送り込み、空気/燃料混合物を希釈して燃焼室温度を低下させることである。 燃焼室が高温になると、窒素酸化物が発生し、環境汚染につながる。 EGRバルブは窒素酸化物を抑制する最も効果的な方法であるが、その設計上、エンジン性能に悪影響を及ぼす。 エンジンは排気ガスで動くように設計されていない。 そのため、吸気系に流入する排気量を注意深く監視し、制御しなければならない。 これは一連の電気スイッチとバキュームスイッチ、そして車両のコンピュータによって実現されている。
Evaporative Controls
ガソリンは非常に蒸発しやすいため、EGRは空気/燃料混合物を希釈して性能を低下させる。 以前は、これらの蒸発性排出物は大気中に放出されていました。 自動車から排出される全HCの20％はガソリンタンクからのものである。 1970年に法律が制定され、ガソリンタンクのガスを大気中に放出することが禁止されました。 この汚染源を排除するために開発されたのが、エバポレーティブコントロールシステムである。 燃料蒸発抑制装置の機能は、ガスタンクやキャブレターからの蒸発ガスを捕捉して貯蔵することである。 燃料の蒸気を閉じ込めるために、チャコールキャニスターが使用される。 エンジンが始動するまでは、燃料蒸気は木炭に付着しており、エンジン真空を利用して蒸気をエンジン内に引き込み、燃料と空気の混合気とともに燃焼させることができる。 このシステムには、密閉式のガスタンクフィラーキャップが必要である。 このキャップはシステムの動作に非常に重要であるため、現在では多くの州の排ガス検査プログラムにキャップのテストが組み込まれている。 1970年以前の車は、通気性のあるガスキャップを使用することで燃料蒸気を大気中に放出していました。 現在では密閉式のキャップが使われるようになり、ガスタンクも再設計されたものが使用されている。 タンクには、蒸気を集めてチャコールキャニスターに排気するためのスペースが必要です。 パージバルブは、エンジンに流入する蒸気を制御するために使用されます。 パージバルブはエンジンの真空圧で作動する。 このシステムでよくある問題は、パージバルブの調子が悪くなり、エンジンの真空圧で燃料が直接吸気系に吸い込まれることである。 これにより混合燃料が濃縮され、スパークプラグが汚れることになります。 ほとんどのチャコールキャニスターにはフィルターがあり、定期的に交換する必要があります。
Air Injection
内燃機関の効率は100％ではないので、排気中には常に未燃焼の燃料が存在します。 これは炭化水素の排出を増加させます。 この排出源をなくすために、エアインジェクションシステムが作られた。 燃焼には、燃料、酸素、熱が必要です。 この3つのうち、どれか1つでも欠けても燃焼は起こりません。 エキゾーストマニホールド内には燃焼に必要な熱があり、酸素を供給すれば未燃焼の燃料に着火します。 この燃焼により、動力は発生しませんが、過剰な炭化水素の排出を抑えることができます。 燃焼室とは異なり、この燃焼は制御できないので、排気中の燃料が過剰になると、破裂音のような爆発が起こります。 減速時など通常の状態でも、燃料が過剰になる場合があります。 そのようなときは、空気噴射装置を停止させます。 このとき、エアポンプを停止させるのではなく、排気マニホールドから空気を迂回させる切替弁を使用することで、これを実現しています。 これはすべて燃焼が完了した後に行われるため、エンジン性能に影響を与えない排気制御のひとつである。 必要なメンテナンスは、エアポンプドライブベルトの入念な点検のみです。
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