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研究開発自動車触媒開発部

自動車触媒開発部の強み

自動車触媒開発部では下記のような視点での開発、人材育成、グループ会社/外部機関との協業、などを進めています。

Åからmまでの幅広い視点での材料/触媒開発

4つの車輪を回しながら理論的にアプローチしています

実際のÅからmまでの各々の視点での材料/触媒開発の一例

BASFグループとしての協業

全世界対応

  • BASFグループの生産開発拠点を活用し、全世界で供給できる体制を整えています。
  • 定期的なBASFとの技術交流会を行っています。

組織と機能

BASFやSMMと情報交換、協業を行いつつ業務を遂行しています。

自動車触媒開発室

ガソリン・ディーゼルエンジン用排ガス触媒を 設計・開発

"SCR触媒システムの開発、実用化"において2016年6月触媒工業協会技術賞を受賞

基盤技術室

パウダーベースの触媒開発、詳細解析、モデリングを実施

燃料噴射

ガスの流れ

化学反応

エンジン実験室

  • 当社エンジンラボでは、開発した触媒の耐久/評価試験を実際のエンジンおよび車両で行っています。
  • 主な実験設備は、エンジン負荷をコントロールするダイナモメーターやエミッションを計測する各種分析計ですが、当社で保有している実験設備は、質/量ともにお客様である自動車メーカーと遜色のないレベルであり、関連する法規制の変化やお客様からの要望に対応するため、常に最良の設備を導入しています。
  • ただ単に実験を行うだけでなく、これら実験設備を維持するための保全活動、設備の機能を有効活用した実験データの信頼性確保、実験の効率化等に常にチャレンジしています。
  • また、安全面の配慮から各種インターロックおよび監視システム等を充実させ、従業員の安全確保に努めています。

大型エンジン対応ダイナモメータ
(10L以上のエンジンにも対応可能)

ガソリン耐久

シャーシ設備

エンジンラボ設備

[ガソリン専用ベンチ]
[ディーゼル専用ベンチ]

  • SOx計、NH3計(N2Oも可)
  • マイクロトンネル(PM分析計)
  • 固体粒子数計測装置(PN分析計)

[各種分析装置]

  • 触媒活性評価試験機
    (モデルガス評価装置)
  • 物性評価設備
  • EPMA
  • SEM/EDX
  • STEM
  • XRD
  • TG/DTA
  • その他分析装置)

沼津エンジンラボ

開発事例

Diesel SCR触媒

開発事例:Diesel内燃機関から排出されるNOx浄化触媒

材料開発、触媒設計、触媒化(生産技術)まで、一貫した開発を実施している。

例として尿素SCR(NOxの選択的触媒還元)触媒の開発においてはBASFグループでCu-CHAというゼオライト(特許出願)を開発し、本材料を触媒化(最適な組成の触媒をハニカム担体に塗布)することで高いNOx浄化性能を有する触媒を開発、実用化している。開発の過程ではHR-TEMの微細構造解析や第一原理計算による原子レベルでの検討も実施。 /Å、ナノの世界

BASF独自開発ゼオライト

CHA

HR-TEM写真

Cu-CHAの理論計算結果

ガソリンエンジン用TWC触媒

開発事例:ガソリンエンジン用TWC触媒

TWC触媒開発の例としては下記のような状況別の検討を行っている。

(1)三元性能向上

CO、HC、NOxの三種有害物質の浄化のを行うのがTWC(Three Way Catalyst)であるが、排ガスのA/F(空燃比)が異なる場合毎の素反応の解析を行うことで、全領域での活性向上を検討している。

見えない世界を素反応レベルで検討

(2)Rich性能向上

上記A/Fで燃料Richの条件での排ガス浄化性能を高めるためにCO/HCと水蒸気による水素生成の促進も加味した検討を行っている。

(3)Lean制御時のNO-CO反応促進

上記A/Fで燃料Leanの条件での排ガス浄化性能を高めるために貴金属近傍O2ガス濃度制御も加味した検討を行っている。

外部機関との協業

早稲田大学草鹿研究室

  • 早稲田大学草鹿研究室と共同で各種研究を実施。一部学会発表を実施。
  • 本研究はディーゼル車両の排ガス処理システムであるDOC+CSF(触媒化フィルター)の使用条件最適化に関する研究。

産総研ナノエレクトニクス研究部門

  • 産総研ナノエレクトロニクス研究部門と共同で各種研究を実施。一部学会発表。
  • 本研究は自動車触媒に使用される触媒材料の表面導電率(EUPSにより算出)と触媒活性の相関を研究。

注:EUPS(EUV photoelectron spectroscopy)

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