С ростом требований экологической безопасности автомобилей, для уменьшения токсичности выхлопных газов, практически на всех современных автомобилях стали устанавливать каталитические конвертеры — нейтрализаторы. Или, как привыкли их называть водители – катализаторы. Данное устройство, устанавливаемое в выхлопной системе автомобиля, снижает токсичность выхлопных газов посредством восстановления оксидов азота и использования полученного при этом кислорода для дожигания несгоревших в камере сгорания углеводородов и угарного газа.

Состоит катализатор из ячеистого керамического наполнителя, покрытого слоем из окиси алюминия. Такая сотовая конструкция нужна для того, чтобы максимально увеличить площадь контакта отработанных газов с поверхностью, которая покрыта тонким слоем платиноиридиевого сплава. Благодаря этому увеличивается активная поверхность катализатора.

Процесс очистки выхлопных газов проходит так: несгоревшие полностью остатки CO, CH, NO взаимодействуя с поверхностью каталитического слоя, окисляются кислородом, который также присутствует в выхлопных газах, до конца. Реакция происходит с выделением тепла, которое нагревает катализатор, активизируя реакцию окисления. В результате на выходе исправного катализатора отработанные газы содержат в своем составе N2 CO2.

В системах впрыска с электронным управлением, условия для оптимальной работы катализатора, обеспечивает электронный датчик кислорода, с помощью которого производится дозировка топлива, поступающего в камеру сгорания двигателя. Кислородный датчик определяет остаточное содержание кислорода в выхлопных газах, и на основе этого делается заключение о составе рабочей смеси. Получив данные от кислородного датчика, приборы управления системой впрыска за доли секунд могут изменить соотношение воздуха и топлива в составе рабочей смеси. Поддержание оптимального состава рабочей смеси очень важный фактор для работы катализатора, именно при условиях постоянного контроля и управления составом топливно-воздушной смеси, возможно добиться оптимальной работы катализатора и очистки выхлопных газов.

Что касается катализаторов, применяемых на дизельных двигателях, то здесь используются нерегулируемые катализаторы, так как в процессе работы дизельного мотора, в камеру сгорания поступает всегда больше воздуха, а значит и кислорода, чем необходимо для полного сжигания топлива. Дизельный катализатор преобразует содержащиеся в выхлопных газах токсичный угарный газ и углеводород в воду, и углекислый газ. Также, катализатор на дизельном двигателе нейтрализует неприятный запах выхлопа.

К сожалению, катализаторы дизельных двигателей плохо нейтрализуют содержащиеся в выхлопных газах оксиды азота (NO и NO2). Дело в том, что дизельные моторы сами по себе работают в более низком температурном режиме, чем бензиновые, а катализаторы работают лучше при более высоких температурах, чем те, что возникают в процессе сгорания дизельного топлива. Такую проблему пытаются решить, с разным успехом, располагая катализатор ближе к двигателю, где температура выхлопных газов выше, или оборудуют катализатор собственным электрическим нагревательным элементом.