Funktionsweise eines Katalysators

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Aufbau

Der Fahrzeugkatalysator besteht meistens aus mehreren Komponenten. Als Träger dient ein temperaturstabiler Wabenkörper aus Keramik,

in der Regel Cordierit oder Metallfolien (z.B. Metalit von Emitec), der eine Vielzahl dünnwandiger Kanäle aufweist. Auf dem Träger befindet sich der so genannte Washcoat. Er besteht aus porösem Aluminiumoxid (Al2O3) sowie aus Sauerstoffspeicherkomponenten wie zum Beispiel Cer(IV)-oxid und dient der Vergrößerung der Oberfläche. Durch die hohe Oberflächenrauhigkeit wird eine große Oberfläche realisiert von bis zu hunderten Quadratmetern pro Gramm. In dem Washcoat sind die katalytisch aktiven Edelmetalle eingelagert. Bei modernen Abgaskatalysatoren sind dies die Edelmetalle Platin, Rhodium und/oder Palladium. Der keramische Träger ist mithilfe spezieller Lagermatten, etwa aus Hochtemperaturwolle, seltener in Kombination mit Drahtgestricken, in einem metallischen Gehäuse, dem so genannten Canning, gelagert.

Spezielle Matten oder ein extra Metallgehäuse sind bei den Metall-Katalysatoren nicht notwendig. Das Canning ist fest im Abgasstrang des Fahrzeuges verbaut und besitzt zum Teil weitere Anschlussmöglichkeiten für zum Beispiel Lambdasonden oder Thermoelemente. Es gibt auch Metall-Katalysatoren mit integrierten Lambdasonden.


Wirkungsweise

Die Aufgabe des Fahrzeugkatalysators ist die chemische Konvertierung der Verbrennungsschadstoffe Kohlenwasserstoffe (HmCn), Kohlenstoffmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx) in die ungiftigen Stoffe Kohlenstoffdioxid (CO2), Wasser (H2O) und Stickstoff (N2) durch Oxidation beziehungsweise Reduktion. Je nach Betriebspunkt des Motors und bei optimalen Betriebsbedingungen können Konvertierungsraten nahe 100 % erreicht werden.[i]Quelle: wikipedia.org