[hainmar]

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.