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Katalysator
Ein Katalysator besteht aus dem Träger, der Zwischenschicht und der katalytisch aktiven Schicht. Der Träger ist in einem Edelstahlgehäuse gehalten. Er besteht aus einem Monolith aus Metall oder Keramik, der mit Edelmetall beschichtet ist.
Metallkatalysatoren haben gegenüber Keramikkatalysatoren den Vorteil einer längeren Haltbarkeit, eine höhere mechanische Belastbarkeit, einen geringen Durchströmwiderstand und schnelles Erreichen der Anspringtemperatur, weil der Katalysator wegen der höheren Temperaturbeständigkeit kurzzeitige Temperaturen bis 1300°C näher am Auslasskrümmer eingebaut werden kann.
Durch die Abgasanlage strömen die Abgase des Motors in die Umgebungsluft. Darin sind Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (Nox) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC). Der Umfang der Schadstoffmenge, die durch die Abgasanlage strömt, wird von der Güte der Verbrennung, dem Hubvolumen des Motors und dem Lastzustand des Motors beeinflusst.
Durch gesetzliche Bestimmungen werden Grenzwerte bzgl. der Abgaswerte festgesetzt. Die Einhaltung dieser festgelegten Werte kann nur durch die katalytische Nachverbrennung (Katalysator) erreicht werden.
Funktionsweise eines Katalysators
Der Katalysator wandelt die Schadstoffe in einem Reduktionsvorgang unter dem Einfluss von Wärme und den drei Katalysatoren (Platin, Palladium, Rhodium) in weniger schädliche Stoffe um. Ein Katalysator, der alle drei schädlichen Gase in nahezu unschädliche Gase umwandelt, wird als Dreiwegekatalysator bezeichnet.
Die Oxidation der Gase CO und HC geschieht mit dem Sauerstoff, der bei der Reduktion von Nox frei wird und dem Sauerstoff, den der Abgaskatalysator speichert, wenn das angesaugte Gemisch bei der Regelung durch die Lambdasonde mager ist. Dazu ist Wärme erforderlich, die der Katalysator durch die Abgase des Motors erhält. Im Dauerbetrieb herrscht eine Temperatur von etwa 800°C. Dabei ist zu bedenken, dass zu hohe Temperaturen den Katalysator zerstören und zu geringe Temperaturen die Wirksamkeit verringern.
