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Pre-Kat - hainmar - 13.08.2005

Da in dem jetzt leider frühzeitig geschlossenen Thread http://forum.mini2ig.de/showthread.php?t=18734 über die Pre-Katentfernung kaum mit technischen Argumenten diskutiert wurde, möchte ich hier mal einige Fakten zum Thema Abgasnachbehandlung posten.

Optimale Verbrennung: Bei der optimalen und vollständigen Verbrennung von Benzin entstehen CO2 und Wasserdampf, sonst nix.

Tatsächliche Verbrennung: Bei der Verbrennung fallen leider drei für die Umwelt recht schädliche Nebenprodukte an:
=> NOx: Bei hohem Druck und Temperatur reagiert der Stickstoff in der Luft mit dem Sauerstoff und bildet sogenannte Stickoxide. Heraus kommt dann NO oder NO2, daher der Begriff NOx.
=> CO: Der Kohlenstoff verbrennt nicht vollständig zu CO2, sondern zum Teil zu Kohlenmonoxid.
=> HC: Benzin verbrennt nicht vollständig, es bleiben unverbrannte Kohlenstoff-Wasserstoffketten übrig.

Dreiwege-Katalysator: Durch gezielte Nachbehandlung der Abgase können die drei Umweltschädlinge weitestgehend eliminiert werden. Im ersten Teil des Kats wird das NOx reduziert (=Gegenteil von oxidiert): 2NO => N2 + O2 oder 2NO2 => N2 + 2O2
Im zweiten Teil werden die Kohlenwasserstoffe und das Kohlenmonoxid oxidiert. Notwendig dafür ist ein Restsauerstoffgehalt im Abgas. Ein Teil des Sauerstoffes entsteht aber auch vorher bei der Reduktion von NOx, deswegen wird dieser Teil auch vorgeschaltet. Oxidation von CO: 2CO + O2 => 2CO2

Warum ein Pre-Kat? Im betriebswarmen Zustand arbeiten heutige Katalysatoren mit einer Umsatzrate von 99,7%. Leider funktionieren die Katalysatoren erst, wenn eine bestimmte Temperatur (~300°C) erreicht worden ist. Aus diesem Grunde verbaut man vor dem eigentlichen Kat einen sogenannten Vorkat, welcher sich durch verschiedenste Maßnahmen sehr schnell aufheizt und somit in der Warmlaufphase des Motors recht rasch einen Großteil der Emissionen umsetzt:
- sehr nahe am Motor
- geringer Durchmesser
- geringe Wärmekapazität (Metallkatalysatorträger anstatt Keramik)

Pre-Kat-Entferner = Umweltverpester?
Der Pre-Kat braucht natürlich auch seine Zeit zum Aufheizen. Außerdem hat er durch seine Bauform eine geringere Umsatzrate als der Hauptkat. Grob läßt sich sagen: ein Pre-Kat halbiert den Emissionsausstoß während der Warmlaufphase. Wird dieser entfernt, so erhöht sich der Emissionsausstoß speziell bei Kurzstrecken.

Aber: bei getunten Fahrzeugen (speziell MTH Tuningfile) kann eine Entfernung des Pre-Kats insgesamt eine bessere Emissionsbilanz bringen. Warum? Wegen der Gefahr einer Überhitzung des Pre-Kats wird eine gezielte Anfettung des Gemisches erzeugt, um die Abgastemperatur abzusenken. Dadurch entsteht natürlich eine größere Menge an CO und HC welche in der Warmlaufphase des Prekats ungehindert in die Umwelt gelangt. Weiters kommt es nach dem Warmlaufen zu einem höheren CO2 Ausstoß. Wird der Pre-Kat entfernt und ein angepaßtes MTH-File für ein magereres Gemisch aufgespielt, dann dauert es zwar länger, bis die Abgase katalytisch nachverbrannt werden, es wird aber insgesamt weniger Benzin bei besserem Lambda-Verhältnis verbrannt. Außerdem heizt sich der Hauptkat durch den fehlenden Pre-Kat schneller auf.

Optimum: Ein Optimum für die Umwelt und Performance wäre ein Pre-Kat-Bypass. Während der Warmlaufphase geht das Abgas durch den Pre-Kat, danach wird das Abgas umgeleitet.

Pre-Kat - feschtag - 13.08.2005

Servus!

Thx für die Info!

Top Top Top



feschtag


Frägt sich nur ob der Fred ein besseres Gewissen macht! Pfeiff

Pre-Kat - venkman - 13.08.2005

Der Spritverbrauch soll ja auch runter gehen. Was dann ja ebenfalls weniger Emissionen mit sich bringt.

Eigentlich also nur Vorteile, wenn man son Dingen ausbaut. Wer hat sich den Quatsch eigentlich einfallen lassen?

Problem an der ganzen Sache: CO2 ist zwar an sich unschädlich, für unser globales Klima allerdings eine ziemliche Pest, wenn man zuviel davon hat (Stichwort Treibhaus). Aber das ist ein anderes Thema und soll woanders beschprochen werden.

Pre-Kat - Rich - 13.08.2005

@hainmar
Danke!!!

Pre-Kat - Tom911 - 13.08.2005

@hainmar

Danke!Top Klasse Bericht.



@feschtag

feschtag schrieb:...
Frägt sich nur ob der Fred ein besseres Gewissen macht! ...Pfeiff

Naja, zumindest ein bischen Oops!

Pre-Kat - Yosz - 13.08.2005

Diese Pre-Kats, oder auch Vorkats genannt, gibt bei es neuen Motoren doch nicht mehr(?) Vielmehr ist es so, daß der Kat überhaupt möglichst nah in Richtung Auslaßventile verschoben wird, damit er schnell aufheizen kann. Dadurch wird er bei Vollast natürlich auch heißer, was eine Begrenzung entweder in der Motorleistung bedeutet oder mindestens eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauches hervorruft, wenn mit Kraftstoff gekühlt wird. Außerdem stört der motornahe Kat die konstruktive Auslegung bezüglich Schwingung und damit Ladungswechselcharakterisik. Die Kataufheizung kann bei dem klassischen Kat am Unterboden durch Sekundärlufteinblasung und luftspalt-isolierte Krümmer beschleunigt werden, das dürfte man bei Sportmotoren so finden, die nicht auf eine gute Abgaseinstufung verzichten wollen.

Den ursprünglichen Thread hab ich nicht gefunden, falls ich am Thema vorbei bin.

Pre-Kat - checkmate - 13.08.2005

hainmar schrieb:Aber: bei getunten Fahrzeugen (speziell MTH Tuningfile) kann eine Entfernung des Pre-Kats insgesamt eine bessere Emissionsbilanz bringen. Warum? Wegen der Gefahr einer Überhitzung des Pre-Kats wird eine gezielte Anfettung des Gemisches erzeugt, um die Abgastemperatur abzusenken. Dadurch entsteht natürlich eine größere Menge an CO und HC welche in der Warmlaufphase des Prekats ungehindert in die Umwelt gelangt. Weiters kommt es nach dem Warmlaufen zu einem höheren CO2 Ausstoß. Wird der Pre-Kat entfernt und ein angepaßtes MTH-File für ein magereres Gemisch aufgespielt, dann dauert es zwar länger, bis die Abgase katalytisch nachverbrannt werden, es wird aber insgesamt weniger Benzin bei besserem Lambda-Verhältnis verbrannt. Außerdem heizt sich der Hauptkat durch den fehlenden Pre-Kat schneller auf.

Hallo Hainmar,
deine Beschreibung des allgemeinen Funktionsprinzip ist sachlich richtig und verständlich formuliert.
Nur bei dem Abschnitt mit der Entfernung des Vorkat entfernst du dich von der Realität.

Volllastanreicherung erfolgt nicht nur zum Katschutz, sondern auch zum globalen Bauteilschutz, d.h. du wirst beim Tuningfile weiterhin das fette Gemisch benötigen.

Des weiteren gibt es extra für die Warmlaufphase eine Funktion die sich Katheizen nennt. Dabei wird der Zündwinkel nach spät gestellt (bis zu 30°KW) ,das Gemisch angefettet und bei Motoren mit VANOS die Steuerzeiten auf große Überschneidung gestellt. Dies hat zur Folge, das die Verbrennung in das offene Auslaßventil erfolgt , d.h die frei werdende Energie nicht zur Erzeugung
von motorischem Moment, sondern zum Heizen des Katalysators verwendet wird.

Und da wie von dir erwähnt der Großteil der Schadstoffe während der Warmlaufphase entstehen wirkt sowohl das Abmagern des Gemisches als auch das Entfernen des Prekats kontraproduktiv.

D.h. das Entfernen des Prekats kann nie und nimmer die Emmisionsbilanz verbessern, insbesonders dann wenn noch durch heruntersetzen der Abgastemperaturen der Hauptkat noch länger benötigt um zu konvertieren.


Prekat raus -> mehr Schadstoffe :!:

Gruß "checkmate"

Pre-Kat - hainmar - 13.08.2005

checkmate schrieb:Hallo Hainmar,
deine Beschreibung des allgemeinen Funktionsprinzip ist sachlich richtig und verständlich formuliert.
Nur bei dem Abschnitt mit der Entfernung des Vorkat entfernst du dich von der Realität.
Volllastanreicherung erfolgt nicht nur zum Katschutz, sondern auch zum globalen Bauteilschutz, d.h. du wirst beim Tuningfile weiterhin das fette Gemisch benötigen.
Franz bieter eine eigene, magere Abstimmung des Tuningfiles für die Pre-Kat Entfernung. Das "normale" Tuningfile ist fetter, als das Optimierungsfile. Natürlich muss auch ohne Pre-Kat auf die Temperatur geachtet werden. Laut Franz ist aber der Pre-Kat der erste thermische Flaschenhals.
checkmate schrieb:Des weiteren gibt es extra für die Warmlaufphase eine Funktion die sich Katheizen nennt. Dabei wird der Zündwinkel nach spät gestellt (bis zu 30°KW), das Gemisch angefettet und bei Motoren mit VANOS die Steuerzeiten auf große Überschneidung gestellt. Dies hat zur Folge, das die Verbrennung in das offene Auslaßventil erfolgt, d.h. die frei werdende Energie nicht zur Erzeugung von motorischem Moment, sondern zum Heizen des Katalysators verwendet wird.
Und da wie von dir erwähnt der Großteil der Schadstoffe während der Warmlaufphase entstehen wirkt sowohl das Abmagern des Gemisches als auch das Entfernen des Prekats kontraproduktiv.
Da ich die Software von Franz nicht "von innen" kenne, kann ich in Bezug auf die Warmlaufphase nur mutmaßen. Vielleicht kann er sagen, ob sie mit dem speziellen File magerer oder normal läuft. Die von dir beschriebenen Maßnahmen zum schnelleren Aufheizen sind natürlich ohne Frage richtig (der Vollständigkeit halber erwähne ich noch die Drehzahlanhebung). Jedoch muß mit dem Anfetten sehr vorsichtig umgangen werden, da der HC-Ausstoß sehr schnell überproportional zur verkürzten Aufheizzeit ansteigen kann.
checkmate schrieb:D.h. das Entfernen des Prekats kann nie und nimmer die Emmisionsbilanz verbessern, insbesonders dann wenn noch durch heruntersetzen der Abgastemperaturen der Hauptkat noch länger benötigt um zu konvertieren.
Prekat raus -> mehr Schadstoffe :!:
Gruß "checkmate"
Dies gilt sicher für Standard Minis. Beim MTH-Tuningfile bin ich mir nicht sicher, da es normalerweise doch recht fett anreichert.

Pre-Kat - MINI-ONE-S - 14.09.2009

Aber Leistung scheint die Entfernung des Pre-Kats doch zu bringen oder ???

So sagt es mir mein Verstand, er ist eine sinnlose Verengung Lol

Die Abgaswerte werden in der Kaltlaufphase schlechter aber im warmen Zustand sind sie normal. Habe ich das richtig verstanden ???

Der Kaltlauf vom MINI ist nämlich zum kotzen...

Er verschluckt sich manchmal richtig...Habe das Gefühl der läuft sehr Fett.

Wenn man unter die Standgaserhebung kommt (beim anfahren) verschluckt er sich mächtig.

Sollte man das nicht auch irgendwie dadurch verbessern können ???

Danke

Flo

Pre-Kat - herbi - 15.09.2009

siehe

http://www.mini2.info/forum/showthread.php?t=43715&highlight=Pre-Kat

Da ist das Thema recht ausführlich behandelt.