A katalizátor működési elve
A katalizátor feladata az, hogy a MEGFELELŐEN BEÁLLÍTOTT robbanómotor kipufogógázának károsanyag-tartalmát csökkentse. Ezt azzal éri el, hogy a működése során fellépő magas hőmérsékleten a benne található nemesfémek a káros anyagok egy részét oxidálják, vagy ártalmatlan anyagokká alakítják. Ha a motor beállítása nem a gyári adatoknak megfelelően történik, a katalizátor hatásfoka jelentősen lecsökken, és a katalizátor meg is hibásodhat.
A gyártáskor a nemesfémeket a katalizátor-mag extrudált kerámia méhsejt szerkezetére viszik fel. A kerámia-mag áramlási csatornák százait tartalmazza, ezek biztosítják, hogy az átáramló kipufogógázok a lehető legnagyobb felületen érintkezzenek a katalitikus reakciót létrehozó nemesfémekkel. A reakció csakis közvetlen érintkezés útján jön létre, ha a katalizátor magja szénnel, olajjal, vagy ólommal eltömődik, jelentősen lecsökken a katalizátor hatékonysága.
A gépjármű katalizátoroknak három fő fajtája létezik: két gázkomponensre ható, három gázkomponensre ható, és az utóbbi levegőbefúvásos változata. (Ezek angol nevéből (2-Way, 3-Way) ered a nálunk helytelen tükörfordításban meghonosodott "kétutas" illetve "háromutas" elnevezés.) Ezek különböző módszerrel, más-más kémiai reakció útján csökkentik a kipufogógáz károsanyag-tartalmát. Az első katalizátorokban szemcsés magot alkalmaztak, ma már a legtöbb modern katalizátorban szabad átfolyású kerámia méhsejt szerkezetű magot találunk. A gépkocsikon alkalmazott katalizátorok fajtája évjárattól, motor űrtartalomtól és a gépjármű súlyától függ. Egyes járműveken többfajta katalizátort vagy előkatalizátort is találunk.
Két gázkomponensre ható oxidációs katalizátor (Two-Way Oxidation Converter)
A két gázkomponensre ható katalizátorokat Amerikában 1975 és 1985 között gyártott gépkocsikon használták. Ezek az elégetlen, káros szénhidrogéneket és szénmonoxidot oxidáció útján vízzé és széndioxiddá alakították.
HC és CO ------> OXIDÁCIÓ ------> H2O és CO2
Három gázkomponensre ható redukciós/oxidációs katalizátor (Three-Way Reduction/Oxidation Converter)
A három gázkomponensre ható katalizátornak hármas hatása van. A nitrogénoxidokat nitrogénné és oxigénné redukálja, ugyanakkor - mint a két komponensre ható katalizátor - a szénhidrogéneket és szénmonoxidot vízzé és széndioxiddá oxidálja.
NO2 ------> REDUKCIÓ ------> N2 és O2
HC és CO ------> OXIDÁCIÓ ------> H2O és CO2
Három gázkomponensre ható redukciós/oxidációs katalizátor levegőbefúvással (Three-Way + Air Reduction/Oxidation Converter)
Ez a változat ugyanazt a módszert alkalmazza mint az előbbi: redukál és oxidál. A különbség abban áll, hogy itt a két különálló katalizátor mag közé levegőt vezetnek, növelve ezáltal az oxidáció hatékonyságát. Az első mag végzi a redukciót, a második az oxidációt. Olyan ez, mintha két katalizátor működne egy házban.
NO2 ------> REDUKCIÓ ------> N2 és O2
HC és CO ------> OXIDÁCIÓ ------> H2O és CO2
Előkatalizátor és fő katalizátor
A fent leírt három katalizátor változatnak van egy fontos közös jellemzője: a redukció vagy az oxidáció megindulásához el kell érniük egy minimális működési hőmérsékletet. A gépkocsi indításától a katalizátor üzemi hőmérsékletének eléréséig tartó időszakban a leggyengébb a katalizátor hatásfoka, ekkor bocsájtja ki a gépkocsi a legtöbb káros anyagot. Ezért egyes gépkocsiknál közvetlenül a beömlőcső után előkatalizátort iktatnak be a kipufogórendszerbe, amely "besegít" ezen felmelegedési időszak alatt. Az előkatalizátor kis mérete, és a motorhoz való közelsége miatt hamarabb üzemi hőmérsékletre melegszik, mint a fő katalizátor. A kipufogógázok az előkatalizátorból előmelegítve jutnak a fő katalizátorba, így az is hamarabb éri el a szükséges hőmérsékletet.
Az univerzális katalizátorok
Az univerzális vagy általános katalizátorok fő előnye az, hogy egy típussal gépjárműmárkák és típusok széles körét lefedhetjük. katalizátorcsere esetén az univerzális katalizátorok megfizethető alternatívát jelentenek az autógyári katalizátorokkal szemben. az alkatrész-kereskedőnek illetve a beszerelőműhelynek kevesebb alkatrészt kell készleten tartania, mégis teljes típusválasztékot tud nyújtani a várhatóan katalizátor-cserére jelentkező gépjárművekhez. az általános katalizátorok beszereléséhez gyakran kell hegesztő, csőhajlító és -vágó berendezést használni, amely a legtöbb beszerelőhelyen rendelkezésre áll.