現在の車両で 2次空気装置(セカンダリーエアシステム)があまり一般的に装着されない理由はいくつかありますが、主に排出ガス規制の厳格化やエンジン技術の進歩が関係しています。以下にその理由を詳しく説明します。
昔は、エンジンが冷えた状態で排出ガスの浄化を効率的に行うために、2次空気装置が非常に重要でした。2次空気装置は排気ガスを早期に酸化させ、触媒コンバーターを早く効率的に機能させる役割を果たしていました。
しかし、現在では触媒コンバーターが大きく進化し、エンジンが始動してから短時間で高温に達するようになっています。特に、**三元触媒(TWC: Three-Way Catalytic Converter)**などの高性能な触媒が普及しており、これらはエンジンが低温の状態でも比較的迅速に有害物質を浄化できるため、2次空気装置の必要性が減少しました。
現代のエンジンは、燃焼効率が高く、触媒コンバーターが短時間で温まり、排出ガスを効率的に処理できるため、2次空気装置のような補助的な機構が不要となるケースが増えています。
電子制御技術の進化により、エンジンは非常に精密に制御されるようになり、排気ガスの発生を最小限に抑えることができます。例えば、現在の多くの車両には可変バルブタイミング(VVT)や直噴技術(DI)、燃料噴射の精密制御が搭載されており、これにより、エンジンの燃焼過程が最適化されて、有害物質の排出量を初期段階から減少させることができます。
これらの技術によって、2次空気装置の役割である排出ガスの早期浄化が不要になり、代わりにエンジンの燃焼プロセスそのものが効率的に管理されています。
近年、世界中で排ガス規制が厳格化されており、特にEUのEuro 6規制やアメリカのEPA基準では、排出ガスの量を極限まで抑えることが求められています。このような厳しい基準に対応するために、メーカーは2次空気装置に代わる新しい技術やシステムを採用しています。
例えば、燃料噴射システムの改良やガソリン直噴エンジン(GDI)、低圧再循環(EGR)システム、NOxトラップ触媒やアディティブ触媒など、より効率的な排出ガス処理技術が導入されています。これにより、エンジンの運転条件や排気ガスの浄化を最適化することができ、2次空気装置を使用する必要がなくなりました。
2次空気装置は、エアポンプ、バルブ、ホースなど複数の部品を必要とし、これらを車両に搭載するには追加のコストがかかります。現代のエンジンや排気システムは、より簡素化されており、排出ガス規制をクリアするための複雑で高価なシステムを減らす方向に進んでいます。2次空気装置の代わりに、より効率的で低コストな触媒技術やエンジン制御技術を採用することで、製造コストを抑えることができます。
現代のエンジンは、冷間始動時でも比較的速やかに暖かくなり、触媒コンバーターも早期に効率的に機能します。これにより、エンジンが始動してから短時間で有害物質を浄化できるため、低温時の排ガス処理に追加の空気供給が必要なくなります。
さらに、冷却システムの改良やエンジン管理システムの精密な制御により、エンジンが迅速に最適温度に達し、排出ガスの浄化が効率的に行われます。
現在の車両に2次空気装置が少ない理由は、以下の点に集約されます:
その結果、2次空気装置はもはやほとんどの現代車両に搭載されていないか、非常に限定的なケースで使用されるようになりました。