Der Katalysator ist ein wesentliches Element im Abgassystem eines Fahrzeugs.
Die Funktion des Katalysators besteht darin, Abgase und giftige Gase in weniger toxische Gase umzuwandeln. Mit anderen Worten reduziert der Katalysator die Emission von Kohlenwasserstoffen aus den Abgasen von Verbrennungsmotoren. Dies ist ein sehr innovativer Prozess, der eine Änderung der chemischen Zusammensetzung dieser Gase erfordert, bevor sie aus dem Fahrzeug austreten.
Haben Sie sich jemals gefragt, was im Inneren des Katalysators diesen Prozess erfolgreich macht? Stellen Sie sich eine Metallkammer mit mehreren kleinen Kanälen darin vor. Viele Menschen vergleichen den Katalysator aufgrund seiner unzähligen winzigen Kanäle mit einer Wabenstruktur. Diese spezielle Wabenstruktur besteht jedoch aus keramikbasierten Verbundwerkstoffen und vielen Edelmetallen.
Wenn Abgase in die Wabenstruktur des Katalysators gelangen, durchströmen sie verschiedene Kanäle. Dabei treten chemische Reaktionen auf, die schädliche Schadstoffe verursachen. Jeder dieser Kanäle ist mit metallischen Katalysatoren wie Palladium, Platin und Rhodium beschichtet. Diese Metalle tragen zu chemischen Reaktionen bei, die Kohlenwasserstoffe, Stickoxide (NOx) und Kohlenmonoxid in den Abgasen reduzieren.
Es ist wichtig, dass das katalytische Material eine möglichst große Oberfläche hat. Deshalb wird im Katalysator eine Wabenstruktur verwendet. Diese Edelmetalle selbst sind auch sehr teuer. Viele Autodiebe bevorzugen es, Katalysatoren aus Fahrzeugen zu stehlen, nur um an diese wertvollen Metalle zu gelangen.
Sehen wir uns die beiden Haupttypen von Katalysatoren an, die in Benzinern verwendet werden, und die Metalle, aus denen sie bestehen:
Oxidationskatalysator – Der Oxidationskatalysator besteht aus den Metallen Platin und Palladium. Wenn Kohlenmonoxid und unverbrennter Kraftstoff in den Oxidationskatalysator strömen, werden diese Elemente in Wasser und Kohlendioxid umgewandelt.
Reduktionskatalysator – Der Reduktionskatalysator besteht aus Rhodium und Palladium. Wenn Stickoxide in den Abgasen den Reduktionskatalysator erreichen, werden diese Elemente in Sauerstoff und Stickstoff umgewandelt. Dies ist sehr wichtig für die Reduzierung von Smog, da Stickoxide einer der Hauptbestandteile von Smog sind.
Früher hatten Katalysatoren nur eine zweifache Oxidation. Das bedeutete, dass nur ein Oxidationskatalysator vorhanden war und kein Reduktionskatalysator. Die Regierungen Kanadas und der USA waren jedoch besorgt über Stickoxide und die Tatsache, dass der Oxidationskatalysator sie nicht umwandeln konnte. Infolgedessen änderten sich die Vorschriften für Katalysatoren, und eine dreifache Oxidation/Reduktion wurde erforderlich.
Bei Dieselfahrzeugen gibt es einen eigenen separaten Katalysator, der Dieseloxidationskatalysator genannt wird. Dieser Katalysator kann Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid aufnehmen und in Kohlendioxid und Wasser umwandeln. Der Katalysator nutzt den Sauerstoff im Abgasstrom, um dies zu erreichen. Die Effizienz des Dieseloxidationskatalysators beträgt 90 %. Der größte Teil des sichtbaren Partikelmaterials und des Abgasgeruchs wird reduziert oder entfernt.
Fazit
Früher wurden in Katalysatoren billigere Metalle wie Nickel, Eisen, Cer und Mangan verwendet. Diese waren jedoch nicht effektiv genug, um giftige Abgase in weniger schädliche Gase umzuwandeln. Aufgrund von Änderungen in den Vorschriften für Kohlenstoffemissionen waren die Automobilhersteller gezwungen, teurere Metalle in Katalysatoren zu verwenden. Es stellte sich heraus, dass Platin, Rhodium und Palladium die besten Metalle für die Reduzierung von Kohlenwasserstoffen und die Reduktion von Stickoxiden sind.
Wenn Sie Ihren Katalysator austauschen müssen, wird es Sie wahrscheinlich zwischen 1.000 und 3.000 Dollar kosten. Noch einmal: Sie zahlen für die Edelmetalle und deren Wert. Wählen Sie keine einfache Lösung und vermeiden Sie nicht den Austausch des Katalysators. Andernfalls könnten Sie, wenn Sie in Ihrer Region erwischt werden, rechtliche Probleme bekommen.