2.0 Katalizátor szerkezet
Benzinmotoros autók
Az üzemanyag-befecskendező rendszer elektronikus vezérlésének köszönhetően a lambda-szonda információival kombinálva az üzemanyagot adagolt módon fecskendezik be az égésterekbe, így a katalizátor csökkenteni tudja a kipufogógázban lévő káros anyagok szintjét. A lambda szonda a kipufogócsőbe van beépítve, és ott mossák a kipufogógázok. A lambda szonda egy elektromos érzékelő, amely az elektromos feszültség ingadozásával reagál a kipufogógázok oxigénmaradék-tartalmára, ami végső soron lehetővé teszi a vezérlőegység számára az üzemanyag-levegő keverék összetételének értékelését. A befecskendező rendszer vezérlőegysége a másodperc töredéke alatt képes megváltoztatni az üzemanyag és a levegő arányát. Erre egyrészt azért van szükség, mert folyamatosan változnak a működési feltételek («teljes gázzal», alapjáraton), másrészt azért, mert a katalizátor utóégése csak akkor következik be, ha a kipufogógázok megfelelő arányban tartalmaznak benzint.
Ahhoz, hogy a katalizátorban +300°és +800°C közötti hőmérsékleten utóégetési folyamatok menjenek végbe, a levegő-üzemanyag keveréknek nagyobb mennyiségű tüzelőanyagot kell tartalmaznia, mint amennyi az egyszerű égéshez szükséges.
A beépített katalizátor egy úgynevezett háromcsatornás katalizátor (lásd a 2.0a ábrát). Ez azt jelenti, hogy egy ilyen katalizátorban a lambda szonda általi szabályozás eredményeként a szén-monoxid egyidejűleg oxidálódik (ÍGY) és szénhidrogének (NS), valamint a nitrogén-oxidok csökkenése (NOx).
2.0a A beépített katalizátor egy úgynevezett háromcsatornás katalizátor
A kipufogógáz károsanyag-tartalmának csökkentése érdekében, még mielőtt azok belépnének a katalizátorba, a motorok kipufogógáz-visszavezető rendszerrel vannak felszerelve.
A kipufogógáz-visszavezető rendszer a motor terhelésétől függően a kipufogógáz egy részét egy szelepen keresztül elvezeti és összekeveri a beáramló friss levegővel. Az eredmény a tüzelőanyag-levegő keverék gyulladási hőmérsékletének csökkenése, és ezáltal a kipufogógáz nitrogén-oxid-tartalmának csökkenése.
Katalizátor dízelmotoros járműveken
A dízelmotoros járművek katalizátorral is fel vannak szerelve. Ebben az esetben a levegő-üzemanyag keverék szabályozása nem lehetséges, ezért a dízelmotoros járművekben nem szabályozott katalizátorokat használnak. Egy ilyen katalizátor azonban olyan szintre csökkenti a környezetre káros szén-monoxid és szénhidrogének kibocsátását, amit a benzinmotorok szabályozott katalizátora nem tud biztosítani. Ezenkívül semlegesíti a dízelmotorra jellemző égett üzemanyag szagát. A dízelmotoroknál a kipufogógáz magasabb nitrogén-oxid-tartalmát egy kiegészítő kipufogógáz-visszavezető rendszer alkalmazásával csökkentik.