Katalysatoren - Technik & Funktionsweise

Drei-Wege-Katfunktion

Der Aufbau

Ein Katalysator besteht aus einem Edelstahlgehäuse, in dem ein metallischer (Metalith) oder keramischer (Monolith) Träger gelagert ist. Dieser Träger ist in Längsrichtung von einer Vielzahl feiner Kanäle durchzogen. Sie vergrößern die wirksame Oberfläche des Katalysators.

Die Trägeroberfläche wird mit einer hochporösen Schicht (Wash-Coat) versehen, in die Edelmetalle (Platin, Palladium und Rhodium) eingelagert sind. Diese Edelmetalle sind der eigentliche Katalysator, an dem die chemischen Reaktionen zur Abgasreinigung ablaufen.

Drei-Wege-Katalysator

Um seine volle Wirkung entfalten zu können, benötigt ein Drei-Wege-Katalysator eine bestimmte Abgaszusammensetzung. Es muss dabei genau so viel Sauerstoff freigesetzt werden, wie zur Oxidation der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids benötigt wird. Dies ist dann der Fall, wenn 1 Teil Kraftstoff mit 14,7 Teilen Luft vermischt und im Motor verbrannt wird. Man spricht hier von einem stöchiometrischen Gemisch (Lambda = 1).

Um dieses Gemisch zu erreichen misst die zwischen Motor und Kat ins Abgasrohr eingeschraubte Lambda-Sonde den Restsauerstoffgehalt im Abgas. Die Motorsteuerung verarbeitet das Messergebnis und gibt die Steuerimpulse für eine optimale Gemischbildung.

Im Katalysator für Ottomotoren laufen alle drei genannten Reaktionen gleichzeitig ab. Er heißt daher auch Drei-Wege-Katalysator.

Oxidationskatalysator

Dieselmotoren arbeiten grundsätzlich mit einem hohen Luftüberschuss und haben daher einen hohen Anteil an Sauerstoff im Abgas. Der Katalysator für Dieselmotoren oxidiert Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid sowie Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasserdampf.

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