排ガス規制／低公害バス

排出ガス規制について

低公害バスについて

排出ガス規制について

近年、「環境保護」が日本の社会的問題として話題となっているが 、中でも大気汚染、以前から特に自動車の排気ガスに含まれる有害 物質などの割合はかなり高いとされてきた。日本では環境庁が昭和 ４５年頃より、すでにアメリカで実施されていたマスキー法という 大気清浄法をもとにして排出ガス規制に取り組み、昭和５１年に普 通乗用車の規制を実施する運びとなる。ところが、このときバスや トラックは技術面などの問題で見送られることになり、暫定規制値 での処理となった。しかし、昭和５４年には大型自動車にも本格的 に採用されることになり、バスに関しても同年より正式に排ガス規 制の実施となった。昭和５４年の排ガス規制からディーゼル車の形 式名の先頭にＫ−等の記号が付く。その後、規制が厳しくなるにつ れてＰ−，Ｕ−，ＫＣ−，ＫＫ−などが登場し、現在に至る。近年 登場している低公害車のＣＮＧバスは燃料そのものが軽油と異なる ためか、特別にＮＥ−となっている。

記号	意味	適合製造年
Ｋ−	昭和５４年排出ガス規制適合	昭和54年〜昭和58年
Ｐ−	昭和５８年排出ガス規制適合	昭和58年〜平成元年
Ｕ−	平成元年排出ガス規制適合	平成元年〜平成7年
ＫＣ−	平成６年排出ガス規制適合	平成7年〜平成12年
ＫＫ−	平成１０年排出ガス規制適合	平成10年〜
ＫＬ−	平成１２年排出ガス規制適合	平成12年〜

低公害バスについて

ディーゼル車は、排ガス規制の強化が進む一方、少しでも公害を低 減させるために様々な努力が重ねられている。昭和６１年に運輸省 は燃料にメタノールを使用したメタノールバスの走行実験を実施し た。これはディーゼルエンジンの一部を改良して、軽油の代わりに メタノール燃料を使用したもので、ＮＯｘと黒煙の低減に効果を示 したが、実用上の問題とコストなどの点で現在のところ実用化には 至っていない。平成２年にはＬＰガス（液化石油ガス）と軽油を併 用したＬＰＧ併用ディーゼルバスの実験を実施した。一部の公営バ スで在来車の改造により実用化された。実験では黒煙を４３％カッ トでエンジン性能もほとんど変わらなかったが、ＮＯｘの低減に関 しては効果が得られなかったため、その後は普及していない。平成 ３年からはディーゼルエンジンに発電機モーターを内蔵した電気式 ハイブリッドバスを日野自動車が開発、平成４年より普及している。 また平成５年からは三菱自動車が、平成７年からは日産ディーゼル といすゞ自動車が蓄圧式ハイブリッドバスを登場させている。ハイ ブリッドバスと並ぶもうひとつの低公害バスとして、燃料に圧縮天 然ガス（ＣＮＧ）を使用したＣＮＧバスがあるが、これはエンジン に通常のディーゼルとほぼ同じものを搭載し、燃料にＣＮＧを使用 する。平成３年に日産ディーゼルが東京ガスなど３社と共同開発し て、翌４年に実用実験、平成５年にはいすゞ自動車も開発、平成８ 年より実用化が実現している。また、平成１０年からは三菱自動車 もＣＮＧバスに対応している。

（１）電気式ハイブリッドバス

ディーゼルエンジンに発電装置兼モーターである三相交流機を内 蔵し、車のブレーキによる減速エネルギーを電気エネルギーに変 えてバッテリーに充電する。そして充電された電気エネルギーは 発進・加速時にモーターを作動させて加速補助する。発進・加速 時はディーゼルエンジンに電気モーターのパワーが加えられるが このうちの約半分のパワーを電気が受け持つ。このため、発進・ 加速時のＮＯｘが約30％、黒煙は約70％の減少で排出ガス低減　 とともに騒音も抑制し、低公害と低燃費に貢献する。 日野自動車が平成３年に「ＨＩＭＲ」[ハイマー]の名で開発して 同年末より　一部の公営事業者などでモニター走行を開始、その 後、改造形式扱いで運輸省より特別認定を受けて平成４年から普 及し始める。平成６年、実用車としての安全性や信頼性などが認 められ、ハイブリッド車としては国内初の形式認定を取得し、大 型路線車ＨＴ／ＨＵ系のシリーズに含まれて正式発売されている。 また、平成９年からは観光・高速車用の「セレガ」にもインター クーラー付ターボエンジンを搭載した高出力仕様の「ＨＩＭＲ」 を登場させている。

（２）蓄圧式ハイブリッドバス

電気式ハイブリッドバスが制動力を電気エネルギーとしてバッテ リーに蓄えるのに対して、制動力によって窒素ガスを圧縮し、ガ スの圧力によってエネルギーを蓄えるのが蓄圧式ハイブリッドバ スである。基本的には主な動力にディーゼルエンジンを使用し、 補助的に他の動力を使うのは電気式ハイブリッドバスと同じであ る。蓄圧式には「制動エネルギー回生システム」と呼ばれ、これ は車を止める時の制動力を利用して油圧ポンプを作動させ、油圧 によって窒素ガスを圧縮することにより、圧力としてエネルギー を蓄え、その蓄えられたエネルギーは発進・加速時に窒素ガスの 圧力よってポンプを回してエンジンの駆動力を補助しようという ものである。発進・停止を頻繁にくり返す路線バスは発進時が最 も多く燃料を使い、排出ガスも多く発するが、このシステムを使 えば燃費を節約できるとともに排出ガスの発生も抑制することが できる。これにより、従来のディーゼル車と比較して、ＮＯｘは 約30％、黒煙は約70％の低減を実現している。 三菱自動車が平成５年に運輸省より試験自動車としての認定を受 け「ＭＢＥＣＳ」[エムベックス］の名でデビューさせ、一部の 公営事業者などで実用試験を開始。平成７年には正式認定となり、 これに伴い改良がおこなわれ、新たにアイドリングストップ機構 と酸化触媒内蔵マフラーを装備して「ＭＢＥＣＳ-２」として 市販が開始された。そして平成９年からは、フルモデルチェンジ したニューエアロスターのシリーズに含まれて、さらなる改良が されて「ＭＢＥＣＳ-３」に移行している。この蓄圧式は三菱以 外でも開発されており、平成７年には日産ディーゼルが蓄圧式ハ イブリッドバス「ＥＲＩＰ」[エリップ]を、またいすゞ自動車も ほぼ同時期に蓄圧式ハイブリッドバス「ＣＨＡＳＳＥ」[シャッセ] を、いずれも公営事業者などを中心に導入されている。日産ディ ーゼル、いすゞともに基本的な仕組みは三菱と同じである。

（３）ＣＮＧバス

ハイブリッドバスと並行して低公害バスのもうひとつの実用方式 として開発されたのが圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃料とする ＣＮＧバスである。この方式の場合、エンジンは圧力調整装置や ミキサーの内蔵などの小改造を行うものの、通常のディーゼルエ ンジンの構造とほぼ同じであり、燃料に従来の軽油に代わり ＣＮＧを使用するというものである。現在のところ、実用化して いる低公害バスの中では最も優れており、ＮＯｘの排出量が 約７０％、黒煙は１００％の低減を実現。つまり黒煙に関しては まったく排出されないのである。ＣＮＧガスを蓄えておく高圧ガ スボンベを床下もしくは屋根に搭載している。ところで、この ＣＮＧバスは登場当初、低公害には優れるもののガスボンベの材 質が鋼製しか認可されてなかったため、床下にしか搭載できず低 床化が進められなかった。しかし、平成１０年に高圧ガス保安法 の改正により軽量容器の使用が認められ、アルミやプラスチック にカーボン繊維などで補強して軽量化したボンベを屋根上に搭載 することが可能となった事に伴い低床化も実現している。 平成１１年には低公害と高福祉の両方を実現したＣＮＧノンステ ップバスも登場している。ＣＮＧバスは、平成５年に日産ディー ゼルが東京ガスなど３社と共同で開発、翌６年末から一部の公営 事業者などで実用試験を開始、また平成７年にはいすゞ自動車も ＣＮＧバスを開発、そして平成８年、日産ディーゼルといすゞの ＣＮＧバスは正式認定を受け、市販の開始となった。 後の平成１０年からは三菱自動車もＣＮＧバスに対応となってい る。

（４）アイドリングストップ＆スタートシステム

路線バスは都市内を走行する際、信号や交通渋滞などによって運 行時間の約半分をエンジンをかけたまま、つまりアイドリング状 態で停車しているといわれる。この停車中にエンジンの作動を止 めて排出ガスを減少させる目的で開発されたのがこのシステムで ある。バスが停止する際、乗務員がクラッチから足を離すとエン ジンが停止する。走行する際はクラッチペダルを踏み込むと自動 的にエンジンが再始動し通常のバスと同じように走り出す事がで きる。乗務員が信号や渋滞などの道路状況などによってスイッチ によるシステムを作動か非作動かを切り替えられるようになって いる。走行するその時の道路状況にもよるが、都市部では 約５〜１０％のＮＯｘ低減と燃費の改善効果が認められたという 。平成６年にいすゞ自動車がオプション設定、後の平成７年から ８年には他メーカーもオプション設定。構造的に複雑ではなく、 取り付け費用も比較的安価なためか普及している。

（５）黒煙除去装置

平成７年に一部の公営事業者に黒煙除去装置（ＤＰＦ）付きのバ スが試験運行を開始した。セラミックフィルターなどを使用して 熱することなどによって粒子状の物質を除去する。環境庁とバス 製造メーカー、日本自動車研究所が共同開発を行なったものであ る。黒煙はほぼ１００％、粒子状物質も８０％の除去が可能とな ったが、一方では一酸化炭素、窒素酸化物を抑制するのが困難で あることやコストなどの面で現在のところ普及までには至ってい ない。