gf4910s2020d

Dreiwegekatalysator Bauteilbeschreibung

Typ gf · Thema 49.10 · Version 0101 · 2015-09-04

Gültig für: Motor 200.7 im Typ 415

Einordnung

Funktionsgruppe 1 Motor › 49 Abgasanlage, Abgasreinigung › 49.10 Auspuffrohre, Katalysator, Schalldämpfer — Baureihe 415

Gilt auch für Motoren/Getriebe: 200 7**

GF49.10-S-2020D

Dreiwegekatalysator Bauteilbeschreibung

4.9.15

Motor

200.7 im Typ 415

Dreiwegekatalysator Bauteilbeschreibung

Motoransicht hinten

5

Dreiwegekatalysator

P49.10-3121-76

Anordnung

Der Dreiwegekatalysator (5) ist hinten am Motor angeordnet.

Aufgabe

Verringerung der Abgasemissionen durch Konvertierung der Schadstoffe Stickoxid (NOx), Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO).

Dreiwegekatalysator Bauteilbeschreibung

Aufbau

1

Keramischer Monolith

2

Drahtgeflecht (Einbettung)

3

Doppelwandiges Gehäuse (Isolierung)

4

Trägerschicht (Washcoat)

P49.10-2419-76

Keramische Monolithen (1) sind Keramikkörper, die von mehreren tausend kleinen Kanälen durchzogen sind. Diese werden vom Abgas durchströmt. Die Keramik besteht aus hochtemperaturfestem Magnesium-Aluminium-Silikat. Der auf Spannungen äußerst empfindlich reagierende keramische Monolith (1) ist in ein elastisches Drahtgeflecht (2) aus hoch legierten Stahldrähten gebettet und in einem doppelwandigen Gehäuse (3) befestigt.

Keramische Monolithen (1) benötigen eine Trägerschicht (4) aus Aluminiumoxid (Al2O3), die die wirksame Fläche des Dreiwegekatalysators (5) um etwa den Faktor 7000 vergrößert.

Die auf die Trägerschicht (4) aufgebrachte wirksame katalytische Schicht aus Edelmetall besteht aus Platin, Rhodium und Palladium.

Platin und Palladium beschleunigen die Oxidation von Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO). Rhodium hilft bei der Reduktion der Stickoxide (NOx).

Dreiwegekatalysator Bauteilbeschreibung

Funktion Schematische Darstellung

A

Ungereinigte Abgase

B

Gereinigte Abgase

F

Fettes Gemisch

M

Mageres Gemisch

CO

Kohlenmonoxid

CO2

Kohlendioxid

HC

Kohlenwasserstoff

H2O

Wasser

N2

Stickstoff

NOx

Stickoxid

λ

Lambda (Verbrennungsluftverhältnis)

P49.10-2420-76

Die ungereinigten Abgase (A) durchströmen den Dreiwegekatalysator (5) und kommen dabei mit den Edelmetallen Platin, Rhodium und Palladium in Kontakt.

Durch Oxidation werden Kohlenmonoxid (CO) in Kohlendioxid (CO2) und Kohlenwasserstoff (HC) in Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt

Durch Reduktion werden die Stickoxide (NOx) in Stickstoff (N2) und Kohlendioxid (CO2) umgewandelt

Entscheidend für die Konvertierung der Schadstoffe ist der Restsauerstoffgehalt im Abgas. Die beste Schadstoffumwandlung wird um λ = 1 erreicht.

Betriebsbedingungen

Beim Dreiwegekatalysator (5) ist die Betriebstemperatur entscheidend. Eine nennenswerte Schadstoffumwandlung setzt erst ab einer Betriebstemperatur von ca. 250 °C ein.

Ideale Betriebsbedingungen für hohe Umwandlungsraten und eine lange Lebensdauer herrschen im Temperaturbereich von ca. 400 bis 800 °C.

Eine Temperatur > 850 °C, wie sie bei Verbrennungsaussetzern entstehen kann, führt zur thermischen Zerstörung des Dreiwegekatalysators (5) (Schmelzen des keramischen Monolithen(1)).

Aufgrund der Eigenschaft, drei Schadstoffkomponenten gleichzeitig zu verringern, wird die Bezeichnung Dreiwegekatalysator (5) verwendet.