Katalysatorenarten

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Katalysatoren

 

Drei-Wege Katalysator

Der Drei-Wege-Katalysator hat die Aufgabe drei Schadstoffe aus dem Abgas unschädlich zu machen.

Dieser ist entweder aus Keramik (Keramik aus Magnesium-Aluminium-Silikat in Wabenform) oder Metall (stoßunempfindlich, temperaturbeständiger, kann elektrisch beheizt werden) gebaut.

Erzielt 50% Wirkungsgrad bei 350°C. (sog. Light-off point)

Wirkungsgrad von 90% werden bei Temperaturen zwischen 500°C - 800°C erzielt.  (Vorausgesetzt es handelt sich um ein ideales Gemisch von Lambda 1)

ab 180°C (Oxidation)

Umwandlung von Kohlenmonoxid (CO) in Kohlenstoffdioxid (CO2)

ab 350°C (Oxidation)

Umwandlung von unverbrannten Kraftstoffteilen/ Kohlenwasserstoffe (CH) in Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O)

 

ab 350°C (Reduktion)

Stickoxide (NO), Stickdioxide (NO2) aufspalten in Sauerstoff (O2) und Stickstoff (N2)

 

Vier-Wege Katalysator

Zusätzlich zum 3-Wege-Katalysator ist ein Rußpartikelfilter in dieser Bauform integriert.

Notwendig für EURO 6 Abgasnorm (Benzin-Direkteinspritzende Motoren).

 

NOx Speicherkat

Aufbau wie ein 3-Wege-Kat, jedoch mit zusätzlicher Bariumoxidschicht. Diese speichert im Abgas enthaltende NOx durch Nitratbildung. (in 60 bis 90 Sekunden Zyklen)

Die Arbeitstemperatur liegt zwischen 250°C - 500°C.

Die im Abgas enthaltenen NOx-Anteile werden gespeichert, bis der NOx-Sensor nach Kat eine Erhöhung der NOx-Anteile aufzeigt. Folglich wird die Gemischaufbereitung vom Schichtladungsbetrieb auf Homogenbetrieb umgeschaltet. (für ca. 2 Sekunden)

Durch die Absenkung der Verbrennungsspitzentemperatur (kein Magerlauf mehr), werden deutlich weniger NOx produziert, der HC- sowie CO-Anteil steigen an. Der Katalysator kann nun die Stickoxide in Stickstoff umwandeln und Speicherkapazität für neue Stickoxide freigeben.

Schwefelproblematik

Im NOx-Speicherkat kommt es ungewollt zur Ansammlung von Schwefel durch Sulfatbildung. Dies führt zur "Vergiftung" des Kats. Um den Schwefel aus dem Kat zu lösen muss die Abgastemperatur auf mind. 650°C angehoben werden. Dies wird durch Spät-Verstellung der Zündung erreicht. (im wandgeführtes System) (Strahlgeführtes System: bei Dieselmotoren durch kurzzeitige Erhöhung der Einspritzmenge)