Die Auspuffanlage ist eines der Schlüsselelemente der Fahrzeugkonstruktion. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehenden Abgase zu reinigen. Auch wenn es den Anschein hat, dass es sich um ein einfaches System handelt, das hauptsächlich aus einem Schalldämpfer und einem Auspuffrohr besteht, so umfasst es doch auch ein äußerst wichtiges Bauteil – den Katalysator.
Was versteht man unter einem Katalysator?
Obwohl die Abgasanlage relativ einfach aufgebaut ist, ist ihre Funktionsweise komplexer. Eines der Schlüsselelemente ist der Katalysator, auch Reaktor oder Abgasreiniger genannt. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die Menge der Schadstoffe in den Abgasen zu reduzieren. Er wirkt wie ein Filter, der schädliche chemische Verbindungen auffängt und neutralisiert, bevor sie die Abgasanlage verlassen.
Moderne Fahrzeuge verwenden auch Kraftstoffdampfabsorber und DPF-Filter in Dieselfahrzeugen, die eine ähnliche Funktion wie der Katalysator in Benzinmotoren haben. Die aktuelle Abgasnorm Euro 6D schreibt vor, dass jedes Fahrzeug mit einem wirksamen Abgasreinigungssystem ausgestattet sein muss. Andernfalls besteht das Fahrzeug die Zulassung nicht und wird nicht zum Verkauf zugelassen.
Stellt der Prüfer bei einer regelmäßigen technischen Kontrolle das Fehlen eines Katalysators fest, erhält das Fahrzeug keine positive Bewertung und darf nicht in Verkehr gebracht werden.
Aufbau des Katalysators
Der Katalysator befindet sich am Anfang der Abgasanlage und ähnelt einem Schalldämpfer. Er besteht aus drei Hauptelementen:
Gehäuse – ein Metallgehäuse, das mit dem Kollektor in der Abgasanlage verbunden ist und durch das die Abgase strömen.
Träger – ein wabenförmiges Bauteil, das aus zahlreichen Kanälen besteht, die die Abgase filtern. Er kann aus Keramik oder Metall hergestellt sein.
Beschichtung – eine den Filterkörper bedeckende Schicht, die aus Edelmetallen wie Platin, Palladium oder Rhodium besteht. Diese Elemente reagieren chemisch mit den Abgasen und neutralisieren die Schadstoffe.
Übrigens: Die Edelmetalle machen die Katalysatoren zur Zielscheibe für Diebstähle. Ihr Wert auf dem Sekundärmarkt ist so hoch, dass diese Praxis inzwischen weit verbreitet ist.
Wie funktioniert ein Katalysator?
Der Katalysator reinigt die Abgase, indem er die Menge an giftigen Stoffen wie Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen und Stickoxiden reduziert. Dieser Prozess findet bei hohen Temperaturen (400-800 °C) statt, wenn katalytische Reaktionen ablaufen. Daher erreicht der Katalysator seine volle Wirksamkeit erst nach der Erwärmung.
Moderne Fahrzeuge sind oft mit mehreren Katalysatoren ausgestattet, die eine noch wirksamere Emissionsminderung ermöglichen. Es gibt auch spezielle Kraftstoffzusätze, die den Betrieb des Katalysators unterstützen können, aber sie ersetzen nicht den eigentlichen Abgasreinigungsprozess.
Anzeichen für einen defekten Katalysator
Der Katalysator ist ein Verschleißteil und kann sich mit der Zeit abnutzen oder brechen. Sein Ausfall äußert sich in folgenden Symptomen:
– Ein charakteristisches, rasselndes Geräusch aus der Auspuffanlage.
– Das Aufleuchten der Motor-Kontrollleuchte.
– Ein Abfall der Motorleistung.
– Erhöhter Kraftstoffverbrauch.
– Ungleichmäßiger Motorlauf.
– Übermäßiger Rauch aus dem Auspuff.
Es müssen nicht alle Symptome gleichzeitig auftreten und die Motor-Kontrollleuchte kann auch auf andere Probleme hinweisen, z. B. auf eine defekte Lambdasonde oder einen DPF-Filter.
Die häufigsten Ursachen für den Ausfall eines Katalysators
Zu den häufigsten Ursachen für einen Katalysatorausfall gehören:
– Häufige Kurzstreckenfahrten, die verhindern, dass der Katalysator die richtige Temperatur erreicht.
– Beschädigung der Komponenten der Zündanlage.
– Motorverschleiß und Eintritt von unverbranntem Kraftstoff in die Abgasanlage.
– Unsachgemäße Einstellung der Flüssiggasanlage.
– Mechanische Beschädigung, z. B. wenn die Auspuffanlage auf ein Hindernis stößt.
