2.0 Struktura katalizatora
Samochody z silnikami benzynowymi
Dzięki elektronicznemu sterowaniu układem wtrysku paliwa, w połączeniu z informacją z sondy lambda, paliwo jest wtryskiwane do komór spalania w sposób dozowany, dzięki czemu katalizator może zredukować poziom szkodliwych substancji w spalinach. Sonda lambda jest instalowana w rurze wydechowej i tam jest myta przez spaliny. Sonda lambda jest czujnikiem elektrycznym, który reaguje na zawartość pozostałości tlenu w spalinach wahaniami napięcia elektrycznego, co ostatecznie pozwala jednostce sterującej ocenić skład mieszanki paliwowo-powietrznej. Jednostka sterująca układu wtryskowego może zmienić stosunek paliwa i powietrza w ułamku sekundy. Z jednej strony jest to konieczne, ponieważ warunki pracy stale się zmieniają («pełny gaz», na biegu jałowym), az drugiej strony dlatego, że dopalanie w katalizatorze występuje tylko wtedy, gdy spaliny zawierają wystarczającą ilość benzyny.
Aby procesy dopalania zachodziły w katalizatorze w temperaturach od +300°do +800°C, mieszanka paliwowo-powietrzna musi mieć większy udział paliwa niż jest to konieczne do prostego spalania.
Zainstalowany katalizator to tzw. katalizator trójkanałowy (patrz ilustracja 2.0a). Oznacza to, że w takim katalizatorze w wyniku regulacji sondą lambda jednocześnie utleniany jest tlenek węgla (WIĘC) i węglowodory (NS), a także spadek tlenków azotu (NOx).
2.0a Zainstalowany katalizator to tzw. katalizator trójkanałowy
Aby zmniejszyć zawartość szkodliwych substancji w spalinach, jeszcze zanim dostaną się one do katalizatora, silniki wyposaża się dodatkowo w układ recyrkulacji spalin.
W zależności od obciążenia silnika układ recyrkulacji spalin kieruje część spalin przez zawór i miesza je z dopływającym świeżym powietrzem. Efektem jest obniżenie temperatury zapłonu mieszanki paliwowo-powietrznej, a tym samym zmniejszenie zawartości tlenków azotu w spalinach.
Katalizator w pojazdach z silnikiem Diesla
Pojazdy z silnikiem Diesla są również wyposażone w katalizator. W takim przypadku regulacja składu mieszanki paliwowo-powietrznej nie jest możliwa, dlatego w pojazdach z silnikiem Diesla stosuje się katalizatory nieregulowane. Jednak taki katalizator ogranicza emisję szkodliwego dla środowiska tlenku węgla i węglowodorów do poziomu, którego nie może zapewnić regulowany katalizator w silnikach benzynowych. Dodatkowo neutralizuje zapach spalonego paliwa charakterystyczny dla silnika Diesla. W silnikach wysokoprężnych wyższa zawartość tlenków azotu w spalinach jest ograniczana przez zastosowanie dodatkowego układu recyrkulacji spalin.