Katalysator

Die immer dringendere Notwendigkeit, die Emissionen in die Atmosphäre zu kontrollieren und insbesondere zu begrenzen, hat dazu geführt, dass immer neuere Systeme zum Reduzieren der schädlichen Emissionen von Diesel- und Benzinmotoren entwickelt werden. Diesbezüglich ist der nunmehr bekannte Katalysator ein Instrument von wesentlicher Bedeutung, denn er ist in der Lage, die Emissionen von Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoffen (HC) zu reduzieren. Der Katalysator fördert die Oxidation der Kohlenwasserstoffe und des Kohlenmonoxids und wandelt diese Stoffe in Wasser und Kohlendioxid um. Der Katalysator ist nicht aktiv an der von ihm eingeleiteten Reaktion beteiligt und kann aus diesem Grund über einen langen Zeitraum und viele Betriebsstunden verwendet werden, ohne ausgewechselt werden zu müssen. Der Katalysator besteht normalerweise aus einem Stahlgehäuse, das den metallenen Wabenstrukturträger enthält, der den Kern des Katalysators darstellt. An dem Metallträger werden die Edelmetalle (im Allgemeinen Platin, Rhodium und Palladium) in optimaler Menge abgelagert; die Metallmenge und der Metalltyp werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung, dem Motortyp, den Betriebsweisen und der gewünschten Leistung gewählt. Für Dieselmotoren erfolgt die Imprägnierung des Trägers nur mit Platin und/oder Palladium, weil bei Dieselmotoren die für die katalytische Reaktion notwendige Sauerstoffmenge verfügbar ist. Für Benzinmotoren werden normalerweise Dreiwege-Katalysatoren verwendet (bei denen die Imprägnierung des Metallträgers aus Platin, Palladium und Rhodium besteht); bei diesen Motoren muss jedoch Sauerstoff zugeführt werden (mittels der Lambda-Sonde), um die katalytische Reaktion zu fördern. Die Katalysatoren werden jedoch durch Blei beschädigt, weshalb ausschließlich bleifreies Benzin verwendet werden darf. Die besten Leistungen des Katalysators werden nur bei einer hohen Abgastemperatur (180 – 200°C) erhalten. Folglich setzt sich der Katalysator beim Anlassen des Motors nicht sofort, sondern erst nach einer gewissen Zeitspanne in Betrieb, in der die notwendige Temperatur erreicht wird.