Uitlaatgas

Onderwerpen:

  • Uitlaatgassen benzinemotor
  • Uitlaatgassen dieselmotor
  • Viergastester

Uitlaatgassen benzinemotor:
In de uitlaatgassen van een benzinemotor bevinden zich de volgende stoffen:

  • CO2: Kooldioxide (Bij hoge concentraties schadelijk voor het milieu, mens en dier)
  • CO: Koolmonoxide (onvolledig verbrand gas, ook schadelijk voor de gezondheid)
  • CH: Koolwaterstoffen (onverbrande benzinedelen)
  • O2: Zuurstofdelen (die niet aan de verbranding hebben deelgenomen)
  • NOx: Stikstofverbinding (die alleen onder hele hoge verbrandingstemperaturen ontstaat.

De katalysator zet de drie schadelijke componenten CO, HC en NOx om in 3 onschadelijke componenten: CO2, H2O en N2. De naam driewegkatalysator komt hier ook vandaan.

Schadelijke stof: Toevoegen van: Resulteert in:
CO + O2 = CO2
HC + O2 = CO2 + H2O
NOx + CO = N2 + CO2

Bij een koude start vindt er verrijking plaats; er is dan een overschot aan brandstof aanwezig. Er wordt bij een koude start extra CO en HC uitgestoten. Omdat bij een koude start de katalysator nog niet op zijn werktemperatuur is, kunnen deze stoffen nog niet worden omgezet. Met behulp van de secundaire luchtpomp wordt er extra lucht aan de uitlaatgassen toegevoegd. Door de extra toegevoerde lucht wordt de temperatuur van de uitlaatgassen hoger en wordt de katalysator sneller opgewarmd. De schadelijke stoffen kunnen na een koude start sneller worden omgezet.

Ondanks dat fabrikanten zoveel mogelijk moeite doen om de schadelijke delen in de uitlaatgassen te verminderen, vindt dit zelfs bij een optimale verbranding plaats. Het Europese Unie verplicht de fabrikanten desondanks de nieuwe motoren steeds “schoner” te maken. In de emissiestandaard zijn de grenzen van de uitstoot vastgelegd. De onderstaande tabel toont de EU-normen van een benzinemotor:

Stage
Effective
NOx
HC
NMHC
HC+NOx
CO
PM
Euro 1
1993



970
2720
140
Euro 2
1996



500
2200

Euro 3
2000
150
200


2300

Euro 4
2005
80
100


1000

Euro 5
2009
60
100
68

1000
5
Euro 5b
2011
60
100
68

1000
4.5
Euro 6
2014
60
100
68

1000
4.5

Uitlaatgassen van een dieselmotor:

  • 67% Stikstof (N2)
  • 12% Kooldioxide (CO2)
  • 11% Water (H2O)
  • 10% Zuurstof
  • 0,3% overige stoffen, waaronder roetdeeltjes (PM), Koolwaterstoffen (HC), Stikstofoxiden (NOx), Koolmonoxide (CO)

Bij dieselmotoren wordt tegenwoordig ook steeds vaker een driewegkatalysator gebruikt om de minimale hoeveelheid CO om te zetten naar CO2 en H2O. 

 

De EU-normen gelden uiteraard ook voor dieselmotoren. In de moderne dieselmotoren zijn dankzij de technische ontwikkelingen de uitstoot van de stoffen CO2, stikstofoxiden en roetdeeltjes sterk afgenomen. Sinds 1990 is de roetuitstoot uit dieselmotoren afgenomen met 99%. De onderstaande tabel toont de EU-normen van een dieselmotor:

StageEffectiveNOxHC+NOxCOPM
Euro 119939702720140
Euro 21996700100080
Euro 3200050056064050
Euro 4200525030050025
Euro 520091802305005
Euro 5b20111802305004.5
Euro 62014801705004.5

Viergastester:
Tijdens een uitlaatgastest van een auto met benzinemotor, bijvoorbeeld bij de APK, worden de waarden afgelezen van de viergastester. Hierbij wordt een sonde in de uitlaat gestoken en dient de motor met verhoogd toerental te draaien. De motor moet daarbij wel op bedrijfstemperatuur zijn. Bij deze uitlaatgastest wordt gekeken naar:

  • HC (richtwaarde: 20 – 100 ppm)
  • CO (richtwaarde: zie APK eisen)
  • CO2 (richtwaarde: 15 – 16%)
  • O2 (richtwaarde: zo laag mogelijk)

 De keurmeester beoordeelt deze waarden. Wanneer deze waarden zich niet binnen de toleranties bevinden, wordt de auto afgekeurd.

Op het moment dat de waarden buiten de toleranties vallen, kan dat vele oorzaken hebben. Onderstaande informatie helpt bij het vinden van de oorzaak:

HC te hoog:

  • arm mengsel, cilinderoverslag;
  • rijk mengsel;
  • olieverbruik;
  • ontstekingsuitval.

CO te hoog:

  • te rijk mengsel;
  • ontstekingstijdstip (te vroeg of te laat);
  • carterventilatie;
  • tankafzuiging / actief koolfilter.

CO2:

  • Een hoog CO2 gehalte geeft aan dat de verbranding volledig is geweest. Een te laag CO2 gehalte is een gevolg van een arm mengsel of lekkage in de uitlaat.

O2:

  • Bij een onvolledige verbranding en / of bij een lek in de uitlaat ontstaat een hoge O2 waarde.
COCO2HCO2Mogelijke oorzaken
HLHHRijk mengsel, probleem met ontsteking
HLHLTe lage motortemperatuur door defecte thermostaat of temperatuursensor
LLLHUitlaatlekkage na de katalysator
LHLHArm mengsel, probleem met injectiesysteem
HLGLLRijk mengsel
HHHHProbleem met injector en / of katalysator: combinatie rijk mengsel en valse lucht
LLHHOntstekingsprobleem, arm mengsel, valse lucht
LHLLGoede verbranding en goed werkende katalysator