排出ガス浄化装置のしくみ：三元触媒・空燃比・ブローバイ・ガス還元装置（PCV）・EGR・チャコール・キャニスタ

公開 2026-11-11

ガソリン・エンジンからは、一酸化炭素（CO）・炭化水素（HC）・窒素酸化物（NOx）という有害な成分が出ます。これを減らすための装置は、どれが「何を」減らすのかを結び付けて覚えるのがコツです。

3 つの有害成分と、できる理由

成分	できやすいとき
CO（一酸化炭素）	酸素が足りない（混合気が濃い）ときの不完全燃焼
HC（炭化水素）	燃え残りの燃料。濃すぎ・薄すぎで火が回らないとき
NOx（窒素酸化物）	燃焼の温度が高いときに、空気中の窒素と酸素が結び付く

白金・パラジウム・ロジウムなどの触媒で、CO と HC を酸化（CO₂ と H₂O に）し、NOx を還元（N₂ に）して、3 つを同時に減らす。
3 つを同時によく減らせるのは、空燃比が理論空燃比（約 14.7：1）の近くの、狭い範囲だけ。混合気が濃いと NOx は減るが CO・HC が残り、薄いと CO・HC は減るが NOx が残る。
そのため、O₂ センサ・空燃比センサで排気ガスの酸素を測り、ECU が噴射量を増やしたり減らしたりして、空燃比を理論空燃比に保つ（フィードバック制御）。
触媒は、温まらないと（約 300〜400 ℃以上）働かない。

圧縮・燃焼のときにピストン・リングのすき間からクランク室へ漏れたガス（ブローバイ・ガス、主に HC）を、大気へ出さずに吸気に戻して燃やす装置です（クローズド・タイプ）。

運転の状態	インテーク・マニホールドの負圧	PCV バルブの通る面積
アイドリング・軽い負荷	大きい（強く吸う）	小さい（吸いすぎを防ぐ）
大きい負荷（アクセルを大きく踏む）	小さい	大きい（増えたブローバイ・ガスを多く流す）

負圧が大きいとバルブが吸い寄せられて通り道が狭くなる、と考えると覚えやすくなります。

排気ガスの一部を吸気に戻すと、燃えない成分（CO₂ など）が混ざって燃焼の温度が下がり、NOx が減ります。戻す量は EGR バルブで調整します。

このアプリの3D 部品図鑑の「燃料・吸排気」では、三元触媒・O₂ センサ・空燃比センサ・EGR バルブ・PCV バルブ・チャコール・キャニスタの位置を確かめられます。