Katalysatoren Autoteile (Fahrzeugkatalysator)

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Der Fahrzeugkatalysator, umgangssprachlich auch Kat genannt, ist ein essentielles Bauteil von Verbrennungsmotoren und ist Bestandteil des Abgasreinigungssystems. Ein Fahrzeugkatalysator sorgt dafür, dass Abgase, die bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehen, weniger giftig und umweltschädlich sind. Zudem hängt die Einstufung der Abgasnormen (Euro 1 – Euro 6) von der Art und Arbeitsweise eines Katalysators ab. Somit ist die Schadstoffklasse der Abgasnormen maßgeblich für die Höhe der Autosteuer verantwortlich.

Arten und Funktion von Auto Katalysatoren

Man unterscheidet heute zwischen einem Drei-Wege-Katalysator im Ottomotor und einem Oxidationskatalysator im Dieselmotor.

Für eine optimale Abgasreinigung des Katalysators müssen die Abgastemperatur, das Luftverhältnis und auch der Katalysator und das Abgasvolumen miteinander abgestimmt sein. Bei einem Drei-Wege-Katalysator misst eine sogenannte Lambdasonde als zusätzlich wichtiges Bauteil im Abgasstrang kontinuierlich den Sauerstoffanteil im Abgas. Somit wird dieser erfasste Sauerstoffanteil an das Motorsteuergerät weitergeleitet und dementsprechend reguliert, sodass immer 14,7 Gramm Luft auf 1 Gramm Benzin kommen. Dieses Verhältnis von 14,7 Gramm zu 1 Gramm nennt man fachspezifisch (Stöchiometrisches Gemisch). Nur bei diesem Gemisch-Verhältnis kann ein Drei-Wege-Katalysator am effektivsten eine katalytische Reaktion durchführen. Zudem erfordert ein Fahrzeugkatalysator eine Betriebstemperatur von mindesten 500 Grad Celsius, um die Abgase optimal zu reduzieren.

Katalysator bei einem Dieselmotor

Beispiel Foto: Katalysator

Beim Dieselmotor kommt der sogenannte Oxidationskatalysator zum Einsatz. Hierzu werden Abgase wie Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff, die bei der Verbrennung entstehen, in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt. Da ein Dieselmotor mit Luftüberschuss betrieben wird, ist im Abgas ein hoher Restsauerstoffgehalt vorhanden, sodass giftige Abgase wie Stickoxide nicht in Stickstoff umgewandelt werden. Abgasnachbehandlungssysteme wie die Abgasrückführung (AGR, EGR) ermöglichen es zusätzlich durch die Kühlung des Abgases die Stickoxide in Stickstoff zu verändern.

Aufbau des Katalysators

Ein Katalysator im Innenleben besteht aus einer Vielzahl von Katalysator Trägern aus Keramik und mikroskopisch kleinen katalytisch wirkenden Edelmetallpartikel, die sich auf einer dünnen Zwischenschicht im inneren des Katalysators befindet. Man nennt diese Schicht auch Washcoat und diese wird auf die Kanalwände aufgetragen. Der Washcoat hat die Aufgabe die katalytisch aktive Oberfläche des Trägers zu vergrößern. Für katalytisch wirkende Materialien werden Edelmetalle wie Platin, Palladium und Rhodium genutzt. Das Außengehäuse des Katalysators besteht in den meisten Fällen aus Edelstahl. Komplettiert wird der Katalysator durch Einlauf- und Auslauftrichter. Diese sind maßgebend für die Leistungsfähigkeit des Katalysators.

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