NOx-Speicherkatalysator

NOx Speicherkatalysator

NOx-Speicherkatalysator Moderne Magermix-Ottomotoren arbeiten mit einem Sauerstoffüberschuss zur Erhöhung des Motorwirkungsgrades. Herkömmliche Katalysatoren können daher nicht eingesetzt werden. Diese neuen Motoren benötigen daher eine weiterentwickelte Art von Katalysatoren mit zusätzlichen chemischen Elementen, die eine Speicherung von Stickoxiden ermöglichen. Um die zukünftigen Abgasnormen einzuhalten, werden Diesel-PKW in Zukunft mit NOx-Speicherkatalysatoren ausgerüstet.

Ist die Aufnahmekapazität des Katalysators erschöpft, so wird seitens der Motorelektronik kurzzeitig ein fettes, reduzierendes Abgasgemisch eingestellt (circa zwei Sekunden). In diesem kurzen, fetten Zyklus werden die im Katalysator zwischengespeicherten Stickoxide zu Stickstoff reduziert und damit der Katalysator für den nächsten Speicherzyklus vorbereitet. Durch dieses Vorgehen ist es auch möglich, die Schadstoffemissionen sparsamer Magermixmotoren zu minimieren und gültige Grenzwerte der Euronormen einzuhalten. Die Aufnahmekapazität (circa 60 bis 90 Sekunden) wird durch einen NOx-Sensor überwacht. Der Speicherkat kann NOx nur in einem Temperaturbereich von 250 bis 500 Grad Celsius speichern. Das Temperaturfenster wird durch dreiflutige Abgasrohre oder Auspuffbypässe erreicht.

Schwefelproblematik: Da es in Deutschland keinen völlig schwefelfreien Kraftstoff gibt, müssen Fahrzeuge mit Ottomotor mit Super-Plus-Kraftstoff (Schwefelgehalt max. 10 ppm) betrieben werden. Im Speicherkat kommt es zu einer ungewollten Einlagerung des Schwefels und dadurch zu einer Vergiftung des Speichermaterials durch Sulfatbildung. Um den Schwefel herauszulösen und wieder in Schwefeldioxid umzuwandeln (SO2), muss die Abgastemperatur auf 650 Grad erhöht werden. Das wird erreicht durch Zündverstellung in Richtung „spät“. Dieselkraftstoff weist bereits einen max. Schwefelgehalt von 10 ppm auf. Beim Dieselmotor wird die notwendige Temperatur durch kurzzeitige Erhöhung der Einspritzmenge erreicht.