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  • 2017/05/05
  • AnimeandManga illustrated編集部

レクサスLC500hに採用されたFLADとは?

触媒貴金属使用量と容積を約20%低減した新触媒

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トヨタとデンソーが共同開発した新触媒は排出ガス浄化触媒の基材に触媒の中心部と周辺部で断面 積が 異なるセルを一 体 成 形した新 型 触 媒 基材「FLAD(Flow Adjustable Designed C e l l )」が使われている。最初にFLADを採用したのが、レクサスのフラッグシップクーペ、LC500hだ。

従来型というか、一般的な触媒は個々のセルの断面積が均一なのに対して、FLAD の中心部はセルの断面積が小さく ( 排 出 ガ ス の 流 路 が 狭 い )、 周 辺 部 は セ ル の 断 面 積 が 大 き い ( 排 出 ガ ス の 流 路 が 広 い )。 異 な る セ ル の 一 体 成 形 は 世 界 初 の設計・製造技術だ。

トヨタは排出ガス浄化触媒の基材に触媒の中心部と周辺部で断面 積が 異なるセルを一 体 成 形した新 型 触 媒 基材「FLAD(Flow Adjustable Designed C e l l )」を デ ン ソ ー と 共 同 開 発 、 商 品 化 す ると発表した。

一般的なガソリンエンジン用の排出ガス 浄化触媒では、四角形や六角形のハニカ ム構造になった基材内部のセル壁面に、 白金(Pt)やロジウム(Rh)、パラジウム(Pd) など 、 触 媒 機 能 を 付 与 するための 貴 金 属 を含む触媒材料を塗布。通過する排出ガ スと 化 学 反 応 をすることで 成 分 を 浄 化 す る 。 強 化 される自 動 車 排 出 ガス 規 制 に 向 けて、浄化性能を上げるには単純に貴金 属の量を増やせば可能だが資源枯渇問題 やコスト面で課題が多い。トヨタは触媒貴 金属の浄化性能の効率を検証した結果、 セル断面積が均一な従来型触媒は触媒内 部の排出ガスの流れが中心部に集中して いることを 確 認 。 現 在 の 触 媒 材 料 の 塗 装 技 術 では 、 一 律 に 塗 布 する 工 程 にならざ るを 得 ないため 、 排 出 ガスの 通 過 量 が 多 い中心部の浄化性能確保に合わせると、 周辺部での無駄が発生してしまっていた。

排出ガスの流れが中心部に集中していた従来型に対して、シミュレー シ ョン や 試 作 基 材 を 使 っ た 検 討 を 繰 り 返 して 検 証 し 、 触 媒 内 部 の 排 出 ガ スの流れの均一度を向上させた。

そこでFLAD基材は、排出ガスが多く 通る中 心 部には高 密 度なセルを、少ない 周辺部はセルを低密度に成形することで、 排出ガスの流れを均一化。セル壁面に塗 布する触媒貴金属使用量を従来比で約 20%低減し、触媒容量の約20%小型化 を実現したという。もちろん、従来型と同 等の排出ガス浄化性能は維持している。 デンソーが量産を担当し、レクサスLC500hを皮切りに、 FLADが適した車両に順次採用していく。

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