選択的触媒還元（SCR）は、次世代のディーゼル車両および機器において、窒素酸化物（NOx）の排出をほぼゼロに近いレベルまで削減する先進的な排出ガス制御システムです。SCRシステムは、排出ガス制御システムの他の部分と組み合わされた複数のコンポーネントで構成されています。各メーカーは、システムのさまざまなコンポーネントの種類と配置順序について独自のバリエーションを持っています。
*この図は、すべてのメーカーが排出ガスをほぼゼロにするためのアプローチを表しているわけではありません。
SCRは先進的な排出ガス制御システムです。高温の排気ガスはエンジンから排出され、SCRシステムに入ります。そこで、水性尿素（ディーゼル排気流体、またはDEFとして知られる）が特別な触媒上に噴射されます。DEFは、特別な触媒上での排気ガス中の化学反応を引き起こし、窒素酸化物を窒素、水、および少量の二酸化炭素（CO2）に変換します。これらは私たちが呼吸する空気の自然な成分です。排気ガスはまた、システムのどこかで微粒子フィルターを通過し、その後、車両のマフラーから排出されます。
SCR技術は、酸化雰囲気中で窒素酸化物（NOx）の還元反応を進行させるように設計されています。これは、触媒システム内でアンモニアを還元剤として使用してNOxレベルを削減するため、「選択的」と呼ばれます。この化学反応は「還元」として知られており、DEFは還元剤として作用し、NOxと反応して汚染物質を窒素、水、および少量のCO2に変換します。DEFは迅速に分解され、排気ガス流中で酸化アンモニアを生成します。
SCRの使用に伴う特別な考慮事項は何ですか？
SCRシステムは能動的なシステムです。ガソリン車の受動的な触媒コンバーターと比較して、SCRシステムは排出ガスシステムの性能を保証するために、定期的なディーゼル排気流体（DEF）の補給を必要とします。DEFの補充必要性は、車両の燃料消費に直接関連しています。DEFタンクを補充しないと、車両や機械が使用不能になり、点検が必要になる可能性があります。
ディーゼル排気流体（DEF）は、32％の自動車用水性尿素と精製水からなる無毒の液体です。DEFは、さまざまな保管および分配方法で利用可能です。保管オプションには、バルクコンテナ、タンク、ボトルまたは缶など、さまざまなサイズの容器が含まれます。アメリカ石油協会は、DEFが産業品質基準を満たしていることを確認するために厳格にテストしています。DEFは、ヨーロッパや米国ではAdBlueと呼ばれることもあります。
全国的なDEF流通インフラが整備されており、DEFをバルクで、小売店で、オンラインで、そしてディーゼル燃料を取り扱うほぼすべてのガソリンスタンドで簡単に入手できます。DEFを貯蔵する車載タンクのサイズは通常5ガロンから22ガロンで、青色のキャップや「DEF専用」の表示で簡単に識別できます。バンやSUVの場合、DEFの給油口は通常、燃料給油エリアの近くにあります。（画像参照）大型トラックの場合、DEFタンクは通常、運転席ドア近くの車両側面のディーゼル燃料タンクの隣にあります。多様なエンジンとオフロード機器の性質上、DEFタンクと給油口の位置は様々です。
DEFタンクの給油口は、DEF給油ノズルのみを受け入れるように設計されており、タンクにDEFのみが注入されることを保証します。ディーゼル燃料をDEFタンクに、またその逆に絶対に注入してはいけません。このような給油ミスを防ぐために、ディーゼル燃料ノズルはDEFタンクの給油口には挿入できません。さらに、DEFタンクは青色のキャップを備えており、黄色または緑色の燃料キャップを持つ可能性のあるディーゼルタンクと区別できます。
軽自動車の場合、DEFの補充間隔は通常、推奨されるオイル交換時に行われますが、大型車両およびオフロード機器や装置のDEF補充は、運転条件、使用時間、走行距離、負荷係数、その他の考慮事項によって異なります。一般的に、DEFの消費量は燃料消費量の約3％です（例：100ガロンの燃料消費に対して約3ガロンのDEFが消費されます）。
DEFは排出ガス制御システムの不可欠な部分であり、車両または機器の継続的な運転を確保するために、常にタンク内に存在していなければなりません。DEFのレベルが低くなると、運転手またはオペレーターに対して、視覚的および聴覚的な警告が段階的に発せられます。DEFが補充されない場合、オペレーターへの警告は進行し、最終的にはエンジン出力の低下や車両速度の制限、そして始動システムのロックアウトにつながる可能性があります。
DEFは、華氏-12度以下の温度で凍結するのを防ぐために、適切に保管する必要があります。ほとんどの車両用DEFタンクおよび分配システムには、加熱装置が装備されています。