Kipufogó gázok elemzése
Háromútú katalizátor
A háromútú katalizátor részegység a kipufogó gáz tisztítás központi alkotó eleme. Jelenlegi háromútú katalizátor részegység kettő különböző változata kerül alkalmazásra, amelyek felépítése eltér egymástól, de ugyanazon kémiai működési elv alapján dolgoznak. A háromútú katalizátor részegység leírása: a kerámia hordozóval rendelkező háromútú katalizátor részegységnél a monolitnak nevezett kerámia méhsejt-szerű csatornákat tartalmaz, amelyeken a kipufogó gáz átáramlik. Kiterítve ezeknek a csatornáknak a felülete nem elegendő hatékony kipufogó gáz tisztítás elérésére. Egy alumínium-oxidból készült porózus réteg felhordásával a kerámia alapfelülete a hétezerszeresére nő meg. Erre a felületre lesz ezután a tulajdonképpeni katalizátor (a platina, palládium és rhodium nemesfém) felgőzölögtetve, hogy a kipufogó gázok oxidációs és redukciós folyamatait a sejteken való átáramlás közben elősegítse.
A nemesacél hordozóval rendelkező háromútú katalizátor részegységnél egy különleges eljárással végkony acélfóliát csévélnek fel és nagy hőmérsékletű forrasztási eljárással stabil monolittá erősítik össze azt. Ennél a konstrukciónál a tulajdonképpeni katalizátor (a platina, palládium és rhodium nemesfém) acélfóliára van felgőzölögtetve, hogy a kipufogó gázok oxidációs és redukciós folyamatait a sejteken való átáramlás közben elősegítse.
A kis falvastagság miatt a sejtek sűrűsége azonos felület mellett lényegesen nagyobb lehet, mint a kerámia hordozónál rendelkező kivitelnél. A kis falvastagság miatt kisebb kipufogó gáz nyomás esés és kisebb térfogat igény adódik azonos felület esetében.
A kb. 300-400 Celsius fok üzemi hőmérséklet elérésekor a háromútú katalizátor részegységben, mindenekelőtt a rhodium hatására a redukciós folyamatok felgyorsulnak és a káros nitrogén oxidokból (NOx) a rárakódott oxigén (O2) leválasztásával elemi nitrogén (N2) keletekezik.
Az oxidációs folyamatok során, melyeket a platina és/vagy a palládium segít elő, a káros szénmonoxid (CO) valamint a káros szénhidrogének (HC) alakulnak át az előzőleg felszabadított oxigén (O2) felhasználásával vizgőzzé (H2O) és széndioxxiddá (CO2).
A redukciót az alacsony és az oxidációt a magas kipufogó gáz oxigén tartalom segíti elő.
A háromútú katalizátor részegység a leghatékonyabban pontosan meghatározott üzemanyag-levegő arány esetén egy szűk tartományon belül működik, amit lambda ablaknak neveznek. A motorvezérlő az üzemanyag-levegő arányt a lambda ablakon belül szabályozza.