Katalysator: Aufbau und Bezeichnungen Katalysator: Aufbau und Bezeichnungen

Im Motorrad bietet sich ein Kat mit Edelstahlträger an, denn ein spröder Keramikträger wie im Pkw könnte unter den Vibrationen zerbröseln.

Im Motorrad bietet sich ein Kat mit Edelstahlträger an, denn ein spröder Keramikträger wie im Pkw könnte unter den Vibrationen zerbröseln. Das Trägergerippe ist mit Aluminiumoxid beschichtet, auf der sind die eigentlichen Katalysatoren aufgebracht: die Edelmetalle Platin, Palladium und Rhodium. Sie regen die Schadstoffe CO, HC und NOx im Abgas zur chemischen Umwandlung die harmlosen Stoffe an, ohne sich selbst dabei zu verändern. Ein Kat verbraucht sich also nicht, sofern er nicht übermäßig hohen Temperaturen ausgeliefert wird (ab 850 Grad beginnen die Schichten, sich zu lösen) oder mit sogenannten Katalysatorgiften (zum Beispiel dem Blei aus verbleiten Benzin) für immer außer Gefecht gesetzt wird.

Ein Dreiwegekatalysator heißt so, weil er die drei für die Abgasmessung relevanten Schadstoffe in harmlose Substanzen umwandelt, Stickoxide (NOX) in Stickstoff, Kohlenmonoxid (CO) in Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe (HC) in Wasserdampf. Man unterscheidet zwischen ungeregelten und geregelten Dreiwegekatalysatoren.


Ein U-Kat oder ungeregelter Katalysator kann die drei Schadstoffe nur unvollkommen reduzieren, weil der Motor je nach Lastzustand und Vergasereinstellung zu fett oder zu mager läuft. Im Magerbetrieb klappt das Umwandeln der Stickoxide nicht mehr, ist das Gemisch zu fett, machen ihm HC und CO Probleme.


Ein G-Kat oder geregelter Katalysator kann das besser, denn am effektivsten arbeitet ein Kat um Lambda 1, das heißt wenn der Motor ständig mit Gemisch gefüttert wird, das dem sogenanntem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis entspricht (auf 14,6 Kilogramm Luft kommen 1 Kilogramm Kraftstoff). Bei magerem Gemisch mit Luftüberschuß gilt Lambda < 1, bei fettem Gemisch Lambda > 1.


Nicht der Katalysator, sondern eigentlich das von Vergaser oder Einspritzung aufzubereitende Gemisch wird also geregelt. Dazu sitz vor oder hinter dem Dreiwegekatalysator ein Meßfühler, die Lambda-Sonde. Sie mißt die Sauerstoffmenge im Abgas und meldet diese Information einem Steuergerät. Dieses Steuergerät beeinflußt die Gemischaufbereitung dahingehend, daß der Motor in möglichst engen Grenzen um Lambda 1 (im sogenannten Lambdafenster) arbeitet, also nicht zu fett und nicht zu mager läuft.

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Ein ungeregelter Kat reduziert die Schadstoffe im Abgas je nach Lastzustand mehr oder weniger unvollständig.

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Im Steuergerät (11) eines modernen Motormanagements werden eine Unzahl von Informationen verarbeitet, um den optimalen Zündzeitpunkt und die optimale Einspritzmenge zu bestimmen.
1=Zündkerze, 2=Einspritzdüse; 3=Luftdrucksensor; 4=Luftfilter; 5=Airbox; 6=Temperatursensor; 7=Drosselklappe + Sensor; 8=Wassertemperatursensor; 9=Drehzahlsensor; 10=Lambdasonde; 11=Steuergerät; 12=Katalysator

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