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Bei daparto gelernt: Wie funktioniert ein Katalysator? Wie werden die Abgase gereinigt? – 9. Dezember, 2011

Vorher muss man natürlich wissen, dass es in den Abgas Schadstoffe gibt. Die Abgasreinigung reduziert auch nur einen Teil der Schadstoffe in den Abgasen. Darunter zählen nun übrigens auch Filter für Ruß und Feinstaub. Diese Partikelfilter werden ab dem Jahr 2012 auch wieder vom Staat gefördert. Für die Abgasreinigung verwendet man heute einen geregelten 3-Wege Katalysator ein. Mit Hilfe eines chemischen Prozesses, welches Katalyse genannt wird, wandelt der Katalysator das giftige Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid um. Die ebenfalls sehr giftigen Stickoxide werden in Stickstoff umgewandelt. Das ist eigentlich auch schon alles, klingt einfach, oder?

Der geregelte 3-Wege Kat wird durch die Lambdasonde geregelt. Die Lambdasonde sitzt im Abgaskrümmer und misst den Restsauerstoffgehalt im Abgas. Anhand der Rückmeldung an die Motorelektronik wird das Gemisch ordnungsgemäß eingestellt, so dass der Katalysator auch seine Arbeit verrichten und vor Beschädigungen geschützt wird. Der Katalysator besteht aus einem Metallkörper, darin steckt ein Wabenkörper. In der Regel besteht dieser Wabenkörper aus keramischen Werkstoffen. Bei Hochleistungsmotoren greift man hier aus Gewichtsgründen auch gerne mal zu Edelstahl. So ein Wabennetz ist übrigens riesig groß. Würde man die Kontaktfläche eines PKW-Katalysators einfach mal auslegen, würde man die Fläche von einem Fußballfeld erreichen. Die Oberfläche ist natürlich hauchdünn und mit dem Edelmetall Platin / Rhodium beschichtet. Dieses Edelmetall ist auch für den chemischen Prozess verantwortlich. 2 Gramm Edelmetall reichen für die Beschichtung der kompletten Waben. Der Vorteil: Diese Edelmetallschicht wird nicht weniger, nutzt sich nicht ab und löst sich auch nicht auf. Der Kat muss trotzdem vor Beschädigungen geschützt werden. So ein Katalysator kann nämlich nicht nur durch Stöße sondern auch durch unverbranntes Benzin beschädigt werden. Die Arbeitstemperatur von so einem Katalysator beträgt übrigens ca. 250 – 800°C. Der Wirkungsgrad liegt bei ca. 90-99%. Wenn doch alle Teile im Fahrzeug so einen hohen Wirkungsgrad hätten.

Bei Diesel-Motoren sorgt der Partikelfilter dafür, dass der Ruß zum Kohlendioxid umgewandelt wird. In dem Filter entsteht also so was ähnliches wie Asche. Die Abgasrückrührung sorgt dafür, dass ein Teil des Abgases (nämlich der Teil mit unverbranntem Kraftstoff) zurück in den Ansaugtrakt geleitet wird. Dadurch werden die Stickoxides im Abgas verringert.

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daparto-Serie: Die wichtigsten Autoteile – Auspuff – 18. Mai, 2010

Der Endschalldämpfer zählt zu den wichtigsten Komponenten der Abgasanlage

Der Endschalldämpfer zählt zu den wichtigsten Komponenten der Abgasanlage

Bei einem KFZ wird dessen Abgasanlage allgemein als “Auspuff” bezeichnet. Der Auspuff stellt eine der wichtigsten Komponenten eines Fahrzeugs dar und zählt zu den am häufigsten verschleissenden Autoteilen. Die Auspuffanlage eines Autos besteht in der Regel aus sechs Teilen: Dem Krümmer, dem “Hosenrohr“, dem Vorschalldämpfer (bzw. Katalysator), dem Mittelschalldämpfer, dem Endschalldämpfer und dem Auspuff-Endrohr. Dem Auspuff kommen zwei Hauptaufgaben bei einem KFZ zu: Zum einen die Ableitung der bei der Kraftstoff-Verbrennung im Motor enstehenden Abgase, zum anderen die Dämpfung des dabei entstehenden Drucks bzw. der damit verbundenen Geräusche.

Der Krümmer stellt die direkte Verbindung zum Zylinderkopf des Motors her. Bei modernen Motoren ist hier auch ein Ventil zur Abgas-Rückführung verbaut. Das AGR-Ventil verbindet den Abgaskrümmer mit dem Ansaugsystem und trägt zu einer zusätzlichen Reduzierung des Spritverbrauchs bei. Das dem Krümmer folgende Hosenrohr ist direkt an den Krümmer mittels einer Verschraubung angebracht. Wie auch bei Krümmer und Zylinderkopf sorgen hier Dichtungen für einen feste Verbindung. Am Ende des Hosenrohrs ist die Lambdasonde des Katalysators montiert. Für eine Filterung der vom Motor ausgeleiteten Abgase sorgt der anschließende Katalysator. Der wie eine Tonne geformte “KAT” bewirkt eine Filterung durch die in seinem Inneren angebrachten Edelmetalle Palladium, Platin und Rhodium. Diese sind in einem Keramikblock zusammengefasst. Als nächstes Bauteil der Auspuffanlage folgt bei einigen Fahrzeugen alternativ zum KAT der Vorschalldämpfer sowie der Mittelschalldämpfer. Beide sorgen für eine Reduktion der Abgase sowie einer Senkung der Geräusche. Als Abschluss der Abgasanlage dient der Endschalldämpfer (“ESD”). Er enthält im Innenraum mehrere Kammern zur weiteren Teilung des Abgas-Stroms, der Senkung des Gegendrucks und der Reduzierung der entstehenden Geräusche. Endscahlldämpfer werden so konstruiert, dass die sowohl die Geräusche möglichst dämmen und gleichzeitig die Leistung des Motors positiv beeinflussen. Nach dem Endschalldämpfer folgt mit dem Endrohr der Teil der Auspuffanlage, der am Heck des Fahrzeugs sichtbar ist. Die genannten Komponenten des Auspuffs sind mit einzelnenen Rohren (“Auspuffrohr“) miteinenader verbunden; als Verbindungselemente dienen Rohrschellen.

Walker Exhaust Systems - einer der namhaften Hersteller von Auspuff-Teilen

Walker Exhaust Systems - einer der namhaften Hersteller von Auspuff-Teilen

Bei den meisten Fahrzeugen ist ein Einrohr-Auspuff verbaut. Bei größeren Motoren kommt in der Regel eine “zweiflutige” Anlage zum Einsatz, die die Abgase durch 2 parallele Rohre leitet und besitzen sowohl zwei KATs als auch zwei Endschalldämpfer. Bei Diesel-getriebenen Fahrzeugen ist ein Rußpartikelfilter, mit dem neue Modelle standardmäßig ausgestattet sind und mit dem viele ältere PKW nachgerüstet wurden, vor dem Krümmer der Auspuffanlage montiert. Dessen Aufbau ist ähnlich dem eines Katalysators. Im Partikelfilter wird der bei der Verbrennung im Motor entstehende Ruß gesammelt und anschließend verbrannt.

Da alle Teile des Auspuffs aus Metall gefertigt sind, sind sie anfällig für Rost und können so Schaden nehmen. Da sie zudem sehr stark im Betrieb beansprucht werden, müssen Sie regelmäßig gegen neue Ersatzteile getauscht werden. Zahlreiche namhafte Marken stehen hier zur Auswahl. Dazu gehören u.a. Bosal, Ernst, Imasaf, Eberspächer und Walker.

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