Informationen über den Katalysator (Auto)?

1 Antwort

warumwiederg
03.09.2022, 00:24

Ein Katalysator hat die Funktion, dass er

  • chemische Umwandlungsvorgänge auslöst
  • sich dabei aber nicht verbraucht
  • allein das Vorhandensein des Katalysators
  • und eine bestimmte Temperatur löst die chemische Umwandlung aus, siehe unten zur Temperatur des Drei-Wege-Katalysators um PKW

Bei Benzinmotoren ist es ein Drei-Wege-Katalysator, damit ist gemeint dass folgende Schadstoffe zu weniger schädlichen Stoffen umgewandelt werden:

  • CO Kohlenmonoxid zu CO2
  • CH unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu CO2 und H2O
  • NOx Stickstoffoxide zu N2

Der Katalysator enthält dafür die extrem teuren Metalle Platin, Palladim, Rhodium. Diese wirken in ähnlicher Form katalytisch zur Gewinnung von elektrischer Energie in PKW-Brennstoffzellen bei der Umwandlung von Wasserstoff zu Wasser.

  • Damit der Katalysator seine volle Wirkung entfalten kann, muss er möglichst schnell auf Betriebstemperatur kommen.
  • Deswegen werden die Katalysatoren von Benzinmotoren motornah, z.T. im Abgaskrümmer integriert
  • Dies schafft jedoch bei Vollgas Überhitzungsprobleme, weswegen dann das Gemisch angefettet werden muss um eine kühlere Verbrennung zu erreichen.
  • Optimal ist die Reinigungswirkung des Dreiwege-Katalysators nur bei der Verbrennung eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoffgemischs, d.h. Lambda 1: Bei diesem so genannten stöchiometrischen Mischungsverhältnis trifft ein Kilogramm Benzin auf 14,7 Kilogramm Luft – entsprechend etwa 12.400 Liter Volumen bei unkomprimierter Luft.
  • Zur Erzielung eines Luft-Kraftstoffgemischs mit Lambda 1 wird die Gemischbildung vom Motorsteuergerät ständig über die Lambdasonde im Abgastrakt elektronisch überwacht und gesteuert.
  • Weder bei Vollgas noch während der Kaltlaufphase ist die Reinigungswirkung des Katalysators optimal, weil bei beiden Betriebszuständen das Gemisch unter Lambda 1 ist, d.h. es besteht eine Verbrennung mit zu wenig Sauerstoffatomen (fettes Gemisch).