車の排気ガスを考える

車の排気ガスを考える

排気ガスとは

車の排気ガスとは、車が走るときにエンジンの中で燃料が燃えた後に出ていく気体のことです。この気体には、私たちの体や周りの環境に良くないものがいくつか含まれています。たとえば、窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素、粒子状物質などです。これらの物質がどのように私たちに影響を与えるのか、詳しく見ていきましょう。

窒素酸化物は、空気に触れると酸化して、呼吸器を刺激する物質に変化します。そのため、咳や痰が出やすくなったり、喘息などの病気を悪化させたりする可能性があります。また、窒素酸化物は、光化学スモッグと呼ばれる大気汚染の原因物質の一つでもあります。光化学スモッグは、目がチカチカしたり、喉が痛くなったりするなど、私たちの体に様々な悪影響を及ぼします。

一酸化炭素は無色無臭の気体で、私たちの血液中の酸素を運ぶ働きを邪魔します。そのため、軽い症状ではめまいや頭痛を引き起こし、重症になると意識を失ったり、最悪の場合には死に至ることもあります。特に、換気が悪い場所での車の運転には注意が必要です。

炭化水素は、窒素酸化物と同じように光化学スモッグの原因物質となります。また、一部の炭化水素には発がん性があることが知られています。

粒子状物質は、非常に小さな粒で、呼吸をすることで肺の奥深くまで入り込みます。これにより、咳や痰などの呼吸器系の症状を引き起こすだけでなく、心臓や血管などの循環器系にも悪影響を及ぼす可能性があります。

これらの有害物質の排出量を減らすために、自動車メーカーは様々な技術開発に取り組んでいます。例えば、エンジンを改良して燃焼効率を高めたり、排気ガスをきれいにする装置を取り付けたりすることで、有害物質の排出を抑制しています。また、国も排出ガス規制を設けるなどして、大気環境の改善に努めています。 私たち一人ひとりが環境問題に関心を持ち、自動車の適切な使用方法を心がけることが大切です。

排出ガス規制の現状

自動車から出る排気による空気を汚すことを減らすため、世界各国で排気に関する決まりが厳しくなっています。日本では、「自動車排気測定法」という法律で排気の量が決まっており、新しい車を売るときだけでなく、車検の時も排気の量の検査が義務付けられています。決められた量の基準は年々厳しくなっており、車を作る会社は、基準を満たすために、エンジンの性能を良くしたり、排気をきれいにする装置を作ったりと、様々な努力をしています。

特に最近は、排気を全く出さない、あるいはとても少ない電気で走る車や、電気とガソリンの両方で走る車の開発と普及が進んでいます。これらの車は、排気に関する決まりへの対応策として注目されており、環境への負担が少ない移動手段として期待されています。

これらの技術の進歩のおかげで、都市部の空気はきれいになりつつあります。しかし、自動車の排気は依然として空気を汚す大きな原因の一つであるため、更なる対策が必要です。例えば、これまで以上に燃費の良い車の開発や、より効率的な排気浄化装置の開発、さらには、公共交通機関の利用促進や自転車の利用促進など、車に頼らない移動手段の普及も重要です。

また、車は走っているときだけでなく、止まっているときにも排気を出しています。そのため、アイドリングストップを心がけるなど、一人一人が意識して行動することも大切です。一人一人の小さな努力が積み重なることで、より良い環境を実現できるはずです。これらの取り組みを通して、私たちは、将来の世代のために、きれいな空気と健康を守っていかなければなりません。

燃料蒸発ガスへの対策

車は便利な乗り物ですが、環境への影響も無視できません。その一つが燃料蒸発ガスによる大気汚染です。燃料蒸発ガスとは、ガソリン車の場合、燃料タンクや燃料を送る管などから揮発するガソリン成分のことです。特に気温が高い時期は蒸発量が増え、光化学スモッグなどの原因物質となります。

そこで、様々な対策技術が開発されてきました。代表的なものが活性炭を使う容器「キャニスター」です。キャニスターの中には活性炭が詰まっており、燃料蒸発ガスをしっかり吸着してくれます。エンジンがかかっている時は、この吸着したガスをエンジンに送り込み燃焼させるので、大気中に放出されることはありません。燃料蒸発ガスを大気に逃がさない工夫と言えます。

燃料タンクの構造自体を工夫することも重要です。例えば、燃料タンクを多層構造にすることで、外気温の影響を受けにくくし、タンク内の温度上昇を抑えます。タンク内の温度が上がらなければガソリンの蒸発量も抑えられます。

燃料の成分を変える取り組みも進んでいます。蒸発しにくいガソリンを開発することで、抜本的に燃料蒸発ガスを減らすことができます。ガソリンの成分を変えるだけでなく、燃料タンクの素材や形状を工夫するなど、様々な角度からの対策が研究されています。

これらの技術開発により、燃料蒸発ガスによる大気汚染は大幅に減ってきました。環境を守るためには、技術開発だけでなく、一人ひとりが燃費の良い運転を心がけることも大切です。

ブローバイガスについて

車の心臓部であるエンジンは、ガソリンと空気の混合気を爆発させてピストンを動かし、その力で車を走らせています。 この爆発の際、どうしてもわずかながら燃え残ったガスや、爆発時の圧力で押し出されたガスが発生します。これが「吹き抜けガス」と呼ばれるものです。

かつては、この吹き抜けガスは大気にそのまま放出されていました。しかし、吹き抜けガスには燃え残ったガソリンや、エンジンオイルの蒸発成分、その他有害物質が含まれているため、大気汚染につながることが問題視されました。そこで、環境を守るために、吹き抜けガスを大気に放出することは法律で禁止されるようになりました。

現代の車では、「吹き抜けガス還元装置」を使って、この問題を解決しています。この装置は、エンジンから出てきた吹き抜けガスを再びエンジン内部の吸気管に送り込みます。送り込まれたガスは、新たな空気とガソリンの混合気と一緒にエンジン内で燃やされます。

吹き抜けガス還元装置には、主に二つの利点があります。一つ目は、燃え残ったガスをもう一度燃やすことで無駄をなくし、燃費の向上に貢献する点です。二つ目は、有害物質を大気に放出せず、排気ガスをきれいにし、環境を守る点です。

吹き抜けガス還元装置は、環境保護の観点から、現在の車には欠かせない装置となっています。この装置のおかげで、私たちはきれいな空気を守るとともに、車の性能も向上させることができるのです。車の進化とともに、環境への配慮も進化していると言えるでしょう。

有害物質低減への技術

乗り物の排気から出る悪い気体を減らすための工夫は、今もどんどん進んでいます。よく知られている方法として、三つの悪い気体を一度にきれいにする装置や、すすを集めて燃やす装置などがあります。

三つの悪い気体を一度にきれいにする装置は、排気の中に含まれる、燃え残った燃料や、一酸化炭素、窒素酸化物といった有害な気体を、同時に浄化することができます。この装置の中には、白金、パラジウム、ロジウムといった貴重な金属が使われています。これらの金属は、触媒という特別な働きをして、有害な気体を無害な水や二酸化炭素、窒素に変えるのです。

すすを集めて燃やす装置は、ディーゼルエンジンという種類のエンジンから出る排気の中に含まれる、細かいすすを集めて、それを高温で燃やして除去する装置です。ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて燃費が良いという長所がありますが、すすを多く排出してしまうという短所も持っています。このすすを集めて燃やす装置のおかげで、ディーゼル車から出るすすを大幅に減らすことができるようになりました。

これらの装置は、乗り物の排気ガスをきれいにする上で、とても重要な役割を果たしています。そして、私たちの周りの空気の質を良くするためには、なくてはならない技術となっています。

これから先も、もっと効果的で、環境への負担が少ない排気ガス浄化技術が開発されることが期待されています。例えば、排気ガスから熱を取り出してエネルギーとして再利用する技術や、全く新しい材料を使った、より高性能な触媒の開発などが進められています。これらの技術革新によって、よりきれいな空気を実現し、地球環境の保全に貢献していくことが望まれます。

今後の展望

自動車の未来は、環境性能の向上に大きくかかっており、排ガス規制の強化は今後さらに進むと考えられます。自動車メーカー各社は、この流れに沿って、排出ガスを限りなくゼロに近づけるための技術開発にしのぎを削っています。

まず、電気自動車や燃料電池車といった、そもそも排ガスを出さない車の開発と普及がますます加速していくでしょう。これらの車は、走行中に二酸化炭素などの有害物質を排出しないため、大気汚染の解決に大きく貢献すると期待されています。

従来のガソリン車やディーゼル車においても、排ガス浄化技術はさらに進化する見込みです。より高度な触媒の開発や、人工知能を用いたエンジン制御技術の向上により、排出ガスに含まれる有害物質を大幅に削減することが可能になるでしょう。人工知能は、運転状況や路面状況に合わせてエンジンの燃焼を最適化し、排出ガスの発生量を最小限に抑える役割を担います。

これらの技術革新に加えて、より環境に優しい燃料の開発も重要です。例えば、植物由来のバイオ燃料や、水素を燃料とする燃料電池車は、二酸化炭素の排出量を大幅に削減できる可能性を秘めています。これらの燃料の普及には、供給体制の整備やコスト削減といった課題も残されていますが、持続可能な社会の実現に向けて重要な役割を果たすと考えられます。

自動車の環境性能向上は、地球環境の保全だけでなく、人々の健康にも大きく貢献します。排ガスに含まれる有害物質は、呼吸器系の疾患などを引き起こす原因の一つとされており、排出ガス削減はこれらの健康被害の軽減にも繋がります。今後も、持続可能な社会の実現に向けて、自動車メーカー、政府、そして私たち一人ひとりが協力し、環境に配慮した車社会を築いていく必要があります。