Ein neuer Katalysator kann 1.000 Dollar oder mehr kosten und ist damit eines der teuersten Einzelteile an einem Auto. Sie sind teuer, weil sie teure Metalle wie Palladium verwenden, um die chemischen Reaktionen zur Reinigung der Abgase zu fördern. Palladium kostet etwa 50 Dollar pro Gramm – mehr als Gold – und jeder Katalysator enthält etwa 5 Gramm davon. Metalle wie Palladium sind Katalysatoren – eine besondere Klasse von Materialien, die chemische Reaktionen beschleunigen, sich selbst aber nicht chemisch verändern. Um dies zu kompensieren, sind wir gezwungen, mehr von diesen teuren Metallen zu verwenden, was die Kosten in die Höhe treibt.
Die Stickstoffgase kommen mit den Katalysatormetallen in Berührung, die die Stickstoffatome aus den Molekülen herausreißen, wodurch wiederum sauberer Sauerstoff freigesetzt wird, der das Abgassystem weiter durchströmt. Diese drei Reaktionen laufen am effizientesten ab, wenn der Katalysator Abgase von einem Motor erhält, der leicht über dem stöchiometrischen Punkt läuft. Bei der Verbrennung von Benzin liegt dieses Verhältnis zwischen 14,6 und 14,8 Gewichtsteilen Luft und einem Teil Kraftstoff.
Die steigenden Metallpreise in den USA während des Rohstoffbooms in den 2000er Jahren haben zu einem erheblichen Anstieg des Katalysatordiebstahls geführt. Der Ersatz eines Katalysators kann mehr als 1.000 Dollar kosten, und noch mehr, wenn das Fahrzeug während des Diebstahls beschädigt wird. Einige Jahrzehnte später wurde ein Katalysator von Eugene Houdry, einem französischen Maschinenbauingenieur, patentiert.
Fahrzeugkatalysatoren helfen bei der Umwandlung dieser Gase in weniger giftige Gase wie Stickstoff und Kohlendioxid. Aufgrund der äußeren Lage und der Verwendung wertvoller Edelmetalle wie Platin, Palladium und Rhodium sind Katalysatoren ein Ziel für Diebe. Das Problem tritt besonders häufig bei neueren Lkw- und SUV-Modellen auf, da diese über eine große Bodenfreiheit verfügen und sich die aufgeschraubten Katalysatoren leicht entfernen lassen. Angeschweißte Katalysatoren sind ebenfalls diebstahlgefährdet, da sie leicht abgetrennt werden können.
Sie verfügten über die nötigen Rechenressourcen, um uns bei der Simulation des Deaktivierungsmechanismus auf atomarer Ebene zu helfen. Letztendlich haben wir eine wissenschaftliche Grundlage geschaffen, die es ermöglichen könnte, die Schadstoffreduzierung Katalysator Preise beizubehalten und gleichzeitig weniger Edelmetall zu verwenden und die Kosten für Katalysatoren zu senken. Wenn die Automobilingenieure diese Erkenntnisse letztendlich bestätigen und umsetzen, wäre das langfristig ein großer Gewinn für die Verbraucher.
Ein Katalysator ist eine Verbindung oder ein Mittel, das hinzugefügt wird, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne an der eigentlichen Reaktion teilzunehmen. In ähnlicher Weise wird ein Fahrzeugkatalysator im Abgassystem eines Fahrzeugs verwendet, um die Emission schädlicher Gase in die Atmosphäre zu kontrollieren. Die Abgase von Fahrzeugen wie leichten und schweren Nutzfahrzeugen und anderen bestehen im Allgemeinen aus giftigen Schadstoffen wie Kohlenwasserstoffen, Kohlenoxiden, Stickoxiden und anderen Partikeln.
Manchmal löst ein defekter O2-Sensor die gleiche Kontrollleuchte aus, die man bei einem defekten Katalysator sehen würde.
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