Katalysator

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschreibt den Aufbau und die Wirkungsweise eines Katalysators in Kraftfahrzeugen sowie einer Lambda-Sonde als Teil des elektronischen Steuergeräts von Fahrzeugen. Der Katalysator besteht aus einem Keramikträger, auf den eine poröse Zwischenschicht aufgebracht ist, auf der wiederum eine katalytisch wirkende Schicht aus Platin, Rhodium und Palladium aufgedampft wurde. Der Katalysator dient dazu, giftige Abgase von Kfz in Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und Wasser umzuwandeln. Die λ-Sonde ist als Meßfühler im Abgasstrom vor dem Katalysator eingebaut und gibt ein Spannungssignal an das elektronische Steuergerät ab, das wiederum die Gemischzusammensetzung des Kraftstoff- Luft-Gemisches so ändert, dass sie dem Luftverhältnis λ=1 entspricht. Eine genaue Gemischzusammensetzung kann nur in einem geschlossenen Regelkreis erreicht werden, bei dem die Abgaszusammensetzung durch eine λ-Sonde überwacht und bei Abweichungen vom Luftverhältnis λ=1 die Gemischzusammensetzung korrigiert wird. Es wird jedoch auch auf den unregulierten Katalysator eingegangen, der ohne Sonde arbeitet und somit nur eine geringere Konvertierungsrate aufweist. Es wird zudem darauf hingewiesen, dass Kfz mit Katalysatoranlage mit bleifreiem Kraftstoff betrieben werden müssen, da sich sonst Blei auf der katalytisch-aktiven Schicht ablagern und diese unwirksam machen würde. Auch Rückstände aus dem Motoröl können sich in den Poren der katalytisch- aktiven Schicht ablagern und zu einer „Vergiftung“ des KAT führen.
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Auszug aus Referat
Katalysator Aufbau: der Keramikträger die Zwischenschicht ( wash- coat), die Trägerschicht die katalytische aktive SchichtDer Keramikträger aus Magnesium- Aluminium- Sillikat hat einen ovalen oder kreisförmigen Querschnitt. Ihn durchziehen mehrere tausend wabenartige Kanäle, durch die das Abgas strömt. Diese Kanäle sind mit einer sehr porösen Zwischenschicht versehen. Dadurch wird die wirksame Oberfläche des Kat um das ca. 7000 fache vergrößert. Auf diese Zwischenschicht wird die katalytisch wirkende Schicht aus Platin, Rhodium und Palladium aufgedampft. ( 2 g) aufgedampft. Da der Wabenartige Keramikkörper Stoßempfindlich ist, wird er mit einen warmfesten Drathgestrick eingebettet und dieses ist mit Stahlblech umgeben. Wirkungsweise Folgende chemische Umwandlung gehen im Kat vor sich: NOx soll reduziert werden zu Stickstoff (N), Sauerstoff wird frei. CO soll oxidiert werden zu CO2, Sauerstoff wird verbraucht. CH- Verbindungen sollen oxidiert werden zu CO2 und H2O. Sauerstoff wird verbraucht. Die meisten verwendeten KAT sind Einbett- Dreiweg- KAT. In diesen werden alle 3 chem. Umwandlungen in einen Gehäuse gleichzeitig ablaufen. Es ist erforderlich, dass die Zusammensetzung des Kraftstoff- Luft Gemisches etwa den Mischungsverhältnis 1 entspricht, wegen der günstigen Abgaszusammensetzung, der bei der Reduktion der Stickoxide freiwerdende Sauerstoff muss ausreichend zur Oxidation der CH- und CO- Anteile im Abgas. Diese günstige Abgaszusammensetzung ergibt sich nur in einem ...
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